Mae anodau silicon wedi denu sylw mawr yn y diwydiant batris. O'i gymharu âbatris lithiwm-ionGan ddefnyddio anodau graffit, gallant ddarparu capasiti 3-5 gwaith yn fwy. Mae'r capasiti mwy yn golygu y bydd y batri yn para'n hirach ar ôl pob gwefr, a all ymestyn pellter gyrru cerbydau trydan yn sylweddol. Er bod silicon yn doreithiog ac yn rhad, mae cylchoedd gwefru-rhyddhau anodau Si yn gyfyngedig. Yn ystod pob cylch gwefru-rhyddhau, bydd eu cyfaint yn ehangu'n fawr, a bydd hyd yn oed eu capasiti yn lleihau, a fydd yn arwain at dorri gronynnau'r electrod neu ddadlamineiddio ffilm yr electrod.

Adroddodd tîm KAIST, dan arweiniad yr Athro Jang Wook Choi a'r Athro Ali Coskun, ar 20 Gorffennaf ar glud pwli moleciwlaidd ar gyfer batris ïon lithiwm capasiti mawr gydag anodau silicon.

Integrodd tîm KAIST bwlis moleciwlaidd (a elwir yn polyrotaxanau) i rwymwyr electrod batri, gan gynnwys ychwanegu polymerau at electrodau'r batri i gysylltu'r electrodau â swbstradau metel. Mae'r cylchoedd mewn polyrotan wedi'u sgriwio i mewn i sgerbwd y polymer a gallant symud yn rhydd ar hyd yr sgerbwd.

Gall y cylchoedd mewn polyrotane symud yn rhydd gyda newid cyfaint gronynnau silicon. Gall llithro'r cylchoedd gadw siâp gronynnau silicon yn effeithiol, fel na fyddant yn chwalu yn y broses newid cyfaint barhaus. Mae'n werth nodi y gall hyd yn oed gronynnau silicon wedi'u malu aros yn gyfunol oherwydd hydwythedd uchel gludyddion polyrotane. Mae swyddogaeth y gludyddion newydd yn groes i swyddogaeth y gludyddion presennol (polymerau llinol syml fel arfer). Mae gan y gludyddion presennol hydwythedd cyfyngedig ac felly ni allant gynnal siâp y gronyn yn gadarn. Gall gludyddion blaenorol wasgaru gronynnau wedi'u malu a lleihau neu hyd yn oed golli capasiti electrodau silicon.

Mae'r awdur yn credu bod hwn yn arddangosiad rhagorol o bwysigrwydd ymchwil sylfaenol. Enillodd Polyrotaxane Wobr Nobel y llynedd am y cysyniad o "fondiau mecanyddol". Mae "bondio mecanyddol" yn gysyniad newydd ei ddiffinio y gellir ei ychwanegu at fondiau cemegol clasurol, fel bondiau cofalent, bondiau ïonig, bondiau cydlynu a bondiau metel. Mae ymchwil sylfaenol hirdymor yn mynd i'r afael yn raddol â heriau hirhoedlog technoleg batri ar gyfradd annisgwyl. Soniodd yr awduron hefyd eu bod ar hyn o bryd yn gweithio gyda gwneuthurwr batri mawr i integreiddio eu pwlïau moleciwlaidd i gynhyrchion batri gwirioneddol.

Ychwanegodd Syr Fraser Stoddart, enillydd Gwobr Cemeg Nobl 2006 ym Mhrifysgol Northwestern: “Mae bondiau mecanyddol wedi gwella am y tro cyntaf mewn amgylchedd storio ynni. Defnyddiodd tîm KAIST rwymyddion mecanyddol yn fedrus mewn polyrotaxanau cylch-llithro a polyethylen glycol troellog alffa-cyclodextrin swyddogaethol, gan nodi datblygiad ym mherfformiad batris lithiwm-ion ar y farchnad, pan fydd cyfansoddion siâp pwli yn disodli deunyddiau confensiynol gydag un bond cemegol yn unig, a fydd yn cael effaith sylweddol ar briodweddau deunyddiau ac offer.