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리튬-공기 전지용 공기극에 있어서,다공성 금속 구조체 상에 스피넬 결정구조를 갖고, 나노크기의 직경을 갖으며, 지지체 없이 독립적으로 서있는 MnCo2O4 나노막대들(nanorod arrays); 및상기 MnCo2O4 나노막대들 위에 밤송이 모양(chestnut bur-like)의 스피넬 MnCo2O4 ;을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극
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제 1 항에 있어서,상기 공기극에는 탄소(C)가 없는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극
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리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법에 있어서,망간염, 코발트염 및 요소를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 단계;상기 전구체 용액에 다공성 금속 구조체를 넣고 수열반응을 통해 다공성 금속 구조체 상에 프리스탠딩(free-standing) 전구체 나노막대들을 형성하는 단계;상기 프리스탠딩 전구체 나노막대들이 형성된 다공성 금속 구조체를 열처리하여 다공성 금속 구조체 상에 프리스탠딩 MnCo2O4 스피넬의 나노막대들을 제조하는 단계;를 포함하며,상기 열처리에 의해 다공성 금속 구조체 상에, 스피넬 결정구조를 갖고 나노크기의 직경을 갖으며 지지체 없이 독립적으로 서있는 MnCo2O4 나노막대들이 형성되고, 상기 MnCo2O4 나노막대들 위에 밤송이 모양(chestnut bur-like)의 스피넬 MnCo2O4이 더 있는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 망간염, 코발트염 및 요소가 에틸알코올과 탈이온수(deionized water)의 혼합용액에서 균질혼합되는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 전구체 용액에 다공성 금속 구조체를 넣는 단계 이전에 다공성 금속 구조체 표면을 식각(etch)하여 그 표면에 존재하는 산화물층을 제거하는 단계가 더 있는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 다공성 금속 구조체 표면을 식각(etch)하는 단계에서 다공성 금속 구조체를 염산과 질산의 혼합액에 넣고 초음파 세척하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 수열반응에서 다공성 금속 구조체를 130 내지 160℃의 온도로 상기 전구체 용액 내에서 장시간 유지하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 수열반응에서는 하기 반응식 1 내지 3의 과정을 통해 Ni 폼(foam) 상에 Mn 및 Co 수산화물(hydroxide)의 프리스탠딩 나노막대들을 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 수열반응 단계 이후에 프리스탠딩(free-standing) 전구체 나노막대들이 형성된 다공성 금속 구조체를 탈이온수로 씻어서 그 표면에 잔류하는 불순물을 제거하는 단계가 더 있는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 9 항에 있어서,상기 열처리에서 하기 반응식 4와 같이 상기 Mn 및 Co 수산화물의 프리스탠딩 나노막대들을 프리스탠딩 MnCo2O4 스피넬의 나노막대들로 반응시키는 것을 특징으로 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 공기극에는 탄소(C)가 없는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 열처리는 430℃ 이상에서 하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 15 항에 있어서,상기 열처리는 450℃에서 하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극의 제조방법
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제 4 항 내지 제 11 항, 제 14 항 및 제 15 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬-공기 전지용 공기극
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