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다음의 단계를 포함하는, 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법:(i) 붕소 하이드라이드 환원제와 이산화탄소를 반응시켜 붕소도핑 탄소소재를 수득하는 단계;(ii) 상기 수득된 붕소도핑 탄소소재에 전이금속 전구체를 혼합하는 단계;(iii) 수득된 혼합물을 음파처리하고 열처리하는 단계; 및(iv) 상기 열처리된 혼합물을 온수로 처리하는 단계,상기 (iii) 단계의 열처리는 비활성 기체하에서 1~10℃/min의 속도로 승온하여 100℃에서 일정시간 동안 유지한 다음, 다시 1~10℃/min의 속도로 승온하여 800~1050℃에서 2~3시간 동안 유지하고,상기 제조된 탄소소재는 연료전지의 양극으로서 피크 전위값이 -0
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다음의 단계를 포함하는, 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법:(i) 붕소 하이드라이드 환원제와 이산화탄소를 반응시켜 붕소도핑 탄소소재를 수득하는 단계;(ii) 상기 수득된 붕소도핑 탄소소재에 전이금속 전구체와 수산화칼륨, 수산화나트륨, 인산(H3PO4) 및 염화아연(ZnCl2)으로 구성된 군에서 선택되는 활성화제를 혼합하는 단계;(iii) 수득된 혼합물을 음파처리하고 열처리하는 단계; 및(iv) 상기 열처리된 혼합물을 온수로 처리하는 단계,상기 (iii) 단계의 열처리는 비활성 기체하에서 1~10℃/min의 속도로 승온하여 100℃에서 일정시간 동안 유지한 다음, 다시 1~10℃/min의 속도로 승온하여 800~1050℃에서 2~3시간 동안 유지하고,상기 제조된 탄소소재는 연료전지의 양극으로서 피크 전위값이 -0
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다음의 단계를 포함하는, 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법:(i) 붕소 하이드라이드 환원제와 이산화탄소를 반응시켜 붕소도핑 탄소소재를 수득하는 단계;(ii) 상기 수득된 붕소도핑 탄소소재에 전이금속 전구체와 수산화칼륨, 수산화나트륨, 인산(H3PO4) 및 염화아연(ZnCl2)으로 구성된 군에서 선택되는 활성화제를 혼합하는 단계;(iii) 수득된 혼합물을 음파처리하고 열처리하는 단계; 및(iv) 상기 열처리된 혼합물을 온수 및 산성용액으로 처리하는 단계,상기 (iii) 단계의 열처리는 비활성 기체하에서 1~10℃/min의 속도로 승온하여 100℃에서 일정시간 동안 유지한 다음, 다시 1~10℃/min의 속도로 승온하여 800~1050℃에서 2~3시간 동안 유지하고,상기 제조된 탄소소재는 연료전지의 양극으로서 피크 전위값이 -0
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (ii) 단계 이후에 상기 수득된 붕소도핑 탄소소재를 온수로 처리하고 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (iv) 단계 이후에 상기 온수로 처리된 탄소소재를 건조하는 단계를 추가로 포함하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 붕소 하이드라이드 환원제는 리튬 붕소하이드라이드(LiBH4), 나트륨 붕소하이드라이드(NaBH4), 칼륨 붕소하이드라이드(KBH4), 마그네슘 붕소하이드라이드(Mg(BH4)2), 칼슘 붕소하이드라이드(Ca(BH4)2) 및 스트론튬 붕소하이드라이드(Sr(BH4)2)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전이금속의 전구체로 Mn(NO3)24H2O, Ca(NO3)24H2O, Zn(NO3)24H2O, Cu(NO3)24H2O, Ni(NO3)24H2O, Fe(NO3)26H2O 및 Co(NO3)26H2O로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전이금속의 전구체를 용매에 녹여 혼합하는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전이금속 전구체의 사용량은 상기 (i) 단계의 붕소도핑 탄소소재 대비 1~80wt%인 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제2항 또는 제3항에 있어서,상기 붕소도핑 탄소소재와 활성화제의 혼합비율은 1:0
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제2항 또는 제3항에 있어서,상기 활성화제를 용매에 용해하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (iii) 단계의 혼합물을 음파처리(sonication)하여 분산시키는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 음파처리된 혼합물을 90~100℃에서 건조 및 분쇄한 다음, 열처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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14
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (iii) 단계의 열처리는 비활성 기체하에서 1~10℃/min의 속도로 승온하여 100℃에서 일정시간 동안 유지한 다음, 다시 1~10℃/min의 속도로 승온하여 800~1050℃에서 2~3시간 동안 유지하는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (iv) 단계의 온수는 40℃~90℃인 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열처리된 탄소소재를 15~30℃의 증류수 또는 알코올로 세척하는 단계를 추가로 포함하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제3항에 있어서,상기 열처리된 탄소소재를 산성용액으로 세척하여 함침된 산화전이금속의 이탈을 유도하는 것을 특징으로 하는 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재의 제조방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되고, 연료전지의 양극으로서 피크 전위값이 -0
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제18항의 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재를 포함하는 연료전지 양극재료
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제18항의 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재를 포함하는 슈퍼커패시터의 전극재료
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제18항의 산화전이금속이 함침된 붕소도핑 탄소소재를 포함하는 레독스 흐름전지의 전극물질
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