Silisiumanoder har fått stor oppmerksomhet i batteriindustrien. Sammenlignet medlitiumionbatterierVed bruk av grafittanoder kan de gi 3–5 ganger større kapasitet. Den større kapasiteten betyr at batteriet varer lenger etter hver lading, noe som kan forlenge kjøreavstanden til elektriske kjøretøy betydelig. Selv om silisium er rikelig og billig, er lade- og utladningssyklusene til Si-anoder begrensede. Under hver lade- og utladningssyklus vil volumet deres øke kraftig, og til og med kapasitansen deres vil avta, noe som vil føre til brudd i elektrodepartiklene eller delaminering av elektrodefilmen.

KAIST-teamet, ledet av professor Jang Wook Choi og professor Ali Coskun, rapporterte 20. juli et molekylært trinselim for litiumionbatterier med stor kapasitet med silisiumanoder.

KAIST-teamet integrerte molekylære trinser (kalt polyrotaxaner) i batterielektrodebindemidler, inkludert å tilsette polymerer til batterielektrodene for å feste elektrodene til metallsubstrater. Ringene i polyrotan er skrudd inn i polymerskjelettet og kan bevege seg fritt langs skjelettet.

Ringene i polyrotan kan bevege seg fritt med volumendringen til silisiumpartiklene. Ringslippen kan effektivt holde formen på silisiumpartiklene, slik at de ikke går i oppløsning i den kontinuerlige volumendringsprosessen. Det er verdt å merke seg at selv knuste silisiumpartikler kan forbli koalescerende på grunn av den høye elastisiteten til polyrotanlim. Funksjonen til de nye limene står i skarp kontrast til funksjonen til eksisterende lim (vanligvis enkle lineære polymerer). De eksisterende limene har begrenset elastisitet og kan derfor ikke opprettholde partikkelformen ordentlig. Tidligere lim kan spre knuste partikler og redusere eller til og med miste kapasiteten til silisiumelektroder.

Forfatteren mener at dette er en utmerket demonstrasjon av viktigheten av grunnforskning. Polyrotaxan vant Nobelprisen i fjor for konseptet «mekaniske bindinger». «Mekanisk binding» er et nylig definert konsept som kan legges til klassiske kjemiske bindinger, som kovalente bindinger, ioniske bindinger, koordinasjonsbindinger og metallbindinger. Langsiktig grunnforskning tar gradvis opp de langvarige utfordringene med batteriteknologi i et uventet tempo. Forfatterne nevnte også at de for tiden samarbeider med en stor batteriprodusent for å integrere sine molekylære trinser i faktiske batteriprodukter.

Sir Fraser Stoddart, vinner av nobelprisen i kjemi i 2006 ved Northwestern University, la til: «Mekaniske bindinger har gjenopprettet seg for første gang i et energilagringsmiljø. KAIST-teamet brukte dyktig mekaniske bindemidler i slip-ring polyrotaxaner og funksjonalisert alfa-cyklodekstrin spiral polyetylenglykol, noe som markerte et gjennombrudd i ytelsen til litiumionbatterier på markedet, når trinseformede aggregater med mekaniske bindemidler. Forbindelser erstatter konvensjonelle materialer med bare én kjemisk binding, noe som vil ha en betydelig innvirkning på egenskapene til materialer og utstyr.»