Ränianoodid on akutööstuses suurt tähelepanu pälvinud. Võrreldes ...liitiumioonakudGrafiitanoodide abil on võimalik saavutada 3–5 korda suurem mahtuvus. Suurem mahtuvus tähendab, et aku kestab pärast iga laadimist kauem, mis võib oluliselt pikendada elektriautode sõiduulatust. Kuigi räni on külluses ja odav, on ränianoodide laadimis-tühjendustsüklid piiratud. Iga laadimis-tühjendustsükli jooksul suureneb nende maht oluliselt ja isegi mahtuvus väheneb, mis viib elektroodiosakeste purunemiseni või elektroodikile eraldumiseni.

Professor Jang Wook Choi ja professor Ali Coskuni juhitud KAISTi meeskond teatas 20. juulil molekulaarsest rihmaratta liimist suure mahutavusega liitiumioonakude jaoks, millel on ränianoodid.

KAISTi meeskond integreeris molekulaarsed rihmarattad (nimetatakse polürotaksaanideks) aku elektroodide sidujatesse, lisades aku elektroodidele polümeere, et kinnitada elektroodid metallpindadele. Polürotaksaanist rõngad on kruvitud polümeerskeletti ja saavad vabalt mööda skeletti liikuda.

Polürotaani rõngad saavad vabalt liikuda koos räniosakeste mahu muutumisega. Rõngaste libisemine suudab tõhusalt säilitada räniosakeste kuju, nii et need ei lagune pideva mahu muutumise protsessis. Tähelepanuväärne on see, et isegi purustatud räniosakesed võivad polürotaani liimide suure elastsuse tõttu jääda koalestsentsseks. Uute liimide funktsioon on teravas vastuolus olemasolevate liimidega (tavaliselt lihtsad lineaarsed polümeerid). Olemasolevatel liimidel on piiratud elastsus ja seetõttu ei suuda nad osakeste kuju kindlalt säilitada. Varasemad liimid võivad purustatud osakesi laiali pillutada ja vähendada või isegi kaotada ränielektroodide mahtuvust.

Autor usub, et see on suurepärane näide baasuuringute olulisusest. Polürotaksaan võitis eelmisel aastal Nobeli preemia "mehaaniliste sidemete" kontseptsiooni eest. "Mehaaniline side" on äsja määratletud mõiste, mida saab lisada klassikalistele keemilistele sidemetele, nagu kovalentsed sidemed, ioonsidemed, koordinatsioonisidemed ja metallisidemed. Pikaajalised baasuuringud käsitlevad järk-järgult akutehnoloogia pikaajalisi väljakutseid ootamatu kiirusega. Autorid mainisid ka, et nad teevad praegu koostööd suure akutootjaga, et integreerida nende molekulaarsed rihmarattad tegelikesse akutoodetesse.

Sir Fraser Stoddart, 2006. aasta Noble Laureate'i keemiaauhinna võitja Northwesterni ülikoolis, lisas: „Mehaanilised sidemed on esmakordselt taastunud energia salvestamise keskkonnas. KAISTi meeskond kasutas oskuslikult mehaanilisi sideaineid libisemisrõngastega polürotaksaanides ja funktsionaliseeritud alfa-tsüklodekstriini spiraalpolüetüleenglükoolis, tähistades läbimurret liitiumioonakude jõudluses turul, kui rihmarattakujulised agregaadid ühinevad mehaaniliste sideainetega. Ühendid asendavad tavapäraseid materjale ainult ühe keemilise sidemega, millel on oluline mõju materjalide ja seadmete omadustele.