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기공을 포함하는 다공성 금속산화물을 포함하고,상기 기공의 직경이 5 내지 100nm이고,상기 다공성 금속산화물이 게르마늄(Ge), 주석(Sn) 및 납(Pb)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 산화물인 다공성 음극 활물질이고,상기 다공성 음극 활물질이 탄소재료를 추가로 포함하고, 상기 다공성 금속산화물이 상기 탄소재료의 내부에 균일하게 위치하고,상기 다공성 음극 활물질이 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 및 납(Pb)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 추가로 포함하고, 상기 금속이 상기 다공성 금속산화물의 내부 및 표면 중 1종 이상에 분포하는 것인 다공성 음극 활물질
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제1항에 있어서,상기 다공성 금속산화물이 게르마늄 산화물이고,상기 다공성 음극 활물질이 게르마늄을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질
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제1항에 있어서,상기 기공이 웜홀(wormhole)형으로 형성된 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질
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제1항에 있어서,상기 금속이 상기 다공성 금속산화물의 내부 및 표면에 분포하는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질
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양친성 블록공중합체를 준비하는 단계(단계 a);상기 양친성 블록공중합체를 유기용매, 유기전구체, 금속산화물 전구체 및 산성용액과 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 b);상기 혼합물을 증발유도 자기조립(evaporation-induced self-assembly, EISA)시켜 블록공중합체-유기전구체-금속산화물 전구체를 포함하는 복합체를 제조하는 단계(단계 c); 및상기 복합체를 비활성 기체 분위기 하에서 열처리하여 금속산화물 및 탄소재료를 포함하는 다공성 음극 활물질을 제조하는 단계(단계 d); 를포함하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,단계 b가,상기 양친성 블록공중합체를 유기용매와 혼합하여 양친성 블록공중합체 용액을 제조하는 단계(단계 b-1); 및상기 양친성 블록공중합체 용액에 유기전구체, 금속산화물 전구체, 및 산성용액을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 b-2); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,단계 d 이후, 상기 단계 d의 다공성 음극 활물질을 부분적으로 환원시켜 금속산화물, 금속 및 탄소재료를 포함하는 다공성 음극 활물질을 제조하는 단계(단계 e); 를 추가로 포함하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,단계 d 이후,상기 단계 d의 다공성 음극 활물질을 열처리시켜 금속산화물을 포함하는 다공성 음극 활물질을 제조하는 단계(단계 e'); 를 추가로 포함하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 양친성 블록공중합체가 폴리에틸렌옥사이드-블록-폴리스타이렌 블록공중합체(poly(ethylene oxide)-b-poly(styrene)), 폴리에틸렌옥사이드-블록-폴리메 틸메타크리레이트 블록공중합체(poly(ethylene oxide)-b-poly(methyl methacrylate)), 폴리아이소프렌-블록-폴리에틸렌옥사이드 블록공중합체(poly(isoprene)-b-poly(ethylene oxide)), 폴리아이소프렌-블록-폴리스타이렌-블록-폴리에틸렌옥사이드 블록공중합체(polye(isoprene)-b-poly(styrene)-bpoly(ethylene oxide)), 폴리(4-터트-부틸)스티렌-블록-폴리에틸렌 옥사이드(poly(4-tert-butyl)styrene-block-polyethylene oxide) 및 플루로닉(Pluronic)계 상용 블록공중합체(P123, F127, F108) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 유기용매가 클로로포름, 테트라하이드로퓨란 및 에탄올 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 유기 전구체가 페놀-포름알데하이드 수지(phenol-formaldehyde resin), 레졸시놀-포름알데하이드 수지(resorcinol-formaldehyde resin), 플로로글루시놀-포름알데하이드 수지(phloroglucinol-formaldehyde resin), 우레아-포름알데하이드 수지 (urea-formaldehyde resin), 멜라민-포름알데하이드 수지(melamineformaldehyde resin) 및 퍼퓨릴 알코올(furfurly alcohol) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 금속산화물 전구체가 게르마늄 및 주석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 금속 알콕사이드 및 금속 염화물 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 증발유도 자기조립이 20 내지 60℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 환원이 비활성 기체와 수소기체의 혼합기체 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 혼합기체가 1 내지 10 부피%의 수소 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 환원이 450 내지 800℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 음극 활물질의 제조방법
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제1항에 따른 다공성 음극 활물질을 포함하는 리튬 이온 전지
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