도호쿠 대학원자분자재료과학고등연구기구의 이소베 히로유키 주임연구자들의 연구그룹은 전고체 리튬이온전지의 새로운 음극재료를 개발했다. 「구멍 그라핀 분자(CNAP)」라고 부르는 재료로, 분자의 중앙에 나노미터 사이즈(나노는 10억분의 1)의 구멍이 비어 있는 대환상 유기 분자.흑연(흑연)을 사용한 기존의 부전극 재료의 2배 이상의 전기 용량을 가진다.대환상 유기 분자가 리튬 이온 전지의 전극 재료에 적합하다는 것을 보여준 것은 세계에서 처음이다.
CNAP은 방충제 등에 사용되고 있는 흔한 분자 '나프탈렌'으로 만들어져 있으며, 이 분자를 환상으로 묶는 것만으로 대용량의 음극 재료가 되는 것을 발견했다. 65회의 반복 충방전을 실시해도 그 대용량을 완전하게 유지한다.연구그룹은 분자재료 내에 정교하게 만들어진 기공이 CNAP의 큰 전기용량의 열쇠가 되고 있음을 실험에서 밝혀냈다.
리튬 이온 전지의 음극 재료는 오랫동안 흑연의 독단장이었다.최근 그래핀이나 카본나노튜브를 사용한 음전극 탄소재료의 전기용량이 2배 이상으로 대용량화될 가능성이 나타나 주목받고 있다.그러나, 이들 탄소 재료는 다양한 구조체가 섞여 있기 때문에, 대용량화의 구조를 해명하는 것이 어려워, 그것이 추가의 대용량화의 실현을 막고 있었다.
