Anodên silîkonî di pîşesaziya bateriyan de bala mezin kişandine. Li gorîbataryayên lîtyûm-îyonbi karanîna anodên grafîtê, ew dikarin kapasîteyek 3-5 caran mezintir peyda bikin. Kapasîteya mezintir tê vê wateyê ku batarya piştî her barkirinê dê dirêjtir bidome, ku dikare mesafeya ajotina wesayîtên elektrîkê bi girîngî dirêj bike. Her çend silîkon pir û erzan be jî, çerxên barkirin-dakêşanê yên anodên Si bi sînor in. Di dema her çerxek barkirin-dakêşanê de, qebareya wan dê pir berfireh bibe, û tewra kapasîteya wan jî dê kêm bibe, ku dê bibe sedema şikestina perçeyên elektrodê an jî veqetandina fîlima elektrodê.
Tîma KAISTê, bi serokatiya Profesor Jang Wook Choi û Profesor Ali Coşkun, di 20ê Tîrmehê de ragihand ku zeliqokek molekulî ji bo bataryayên lîtyûm-îyon ên kapasîteya mezin bi anodên silîkonê hatiye çêkirin.
Tîma KAISTê pêlên molekulî (bi navê polîrotaksan) di nav girêdanên elektrodên pîlê de entegre kirin, di nav de polîmer li elektrodên pîlê zêde kirin da ku elektrodan bi substratên metalî ve girêbidin. Xelekên di polîrotanê de di nav îskeleta polîmer de têne pêçandin û dikarin bi azadî li ser îskeletê bigerin.
Xelekên di polîrotanê de dikarin bi guhertina qebareya perçeyên silîkonê re bi azadî bigerin. Livîna xelekê dikare bi bandor şiklê perçeyên silîkonê biparêze, da ku ew di pêvajoya guhertina qebareya domdar de nehelin. Hêjayî gotinê ye ku tewra perçeyên silîkonê yên pelçiqandî jî dikarin ji ber elastîkbûna bilind a zeliqokên polîrotanê hevgirtî bimînin. Fonksiyona zeliqokên nû bi ya zeliqokên heyî (bi gelemperî polîmerên xêzik ên sade) re berevajî ye. Zeliqokên heyî elastîkbûna wan sînordar e û ji ber vê yekê nikarin şiklê perçeyan bi hişkî biparêzin. Zeliqokên berê dikarin perçeyên pelçiqandî belav bikin û kapasîteya elektrodên silîkonê kêm bikin an jî winda bikin.
Nivîskar bawer dike ku ev nîşanek pir baş e ji bo girîngiya lêkolîna bingehîn. Polîrotaksanê par ji bo têgeha "girêdanên mekanîkî" Xelata Nobelê wergirt. "Girêdana mekanîkî" têgeheke nû pênasekirî ye ku dikare li girêdanên kîmyewî yên klasîk, wek girêdanên kovalent, girêdanên îyonîk, girêdanên koordînasyonê û girêdanên metalî were zêdekirin. Lêkolîna bingehîn a demdirêj hêdî hêdî bi rêjeyek nediyar pirsgirêkên demdirêj ên teknolojiya bateriyê çareser dike. Nivîskaran her wiha behs kir ku ew niha bi hilberînerek mezin a bateriyê re dixebitin da ku pêlên molekulî yên xwe di hilberên bateriyê yên rastîn de entegre bikin.
Sir Fraser Stoddart, xwediyê Xelata Kîmyayê ya Nobel a 2006an li Zanîngeha Northwestern, got jî: "Girêdanên mekanîkî cara yekem di hawîrdorek hilanîna enerjiyê de baş bûne. Tîma KAIST bi jêhatîyî girêdanên mekanîkî di polîrotaksanên xelek-xilî û polîetîlen glîkolê spiral a alfa-sîklodekstrînê ya fonksiyonelkirî de bikar anîn, ku di performansa bataryayên lîtyûm-îyon ên li sûkê de pêşketinek nîşan dide, dema ku agregatên bi şiklê pulleyî bi girêdanên mekanîkî. Têkel bi tenê yek girêdana kîmyewî li şûna materyalên kevneşopî digirin, ku dê bandorek girîng li ser taybetmendiyên materyal û alavan bike."
Dema weşandinê: Adar-10-2023