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철(II) 프탈로시아닌(Iron(II) phthalocyanine) 및 증기 활성화 처리된 환원-그래핀 옥사이드(reduced-graphene oxide, r-GO)를 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계; 및상기 혼합 용액에 마이크로웨이브(microwave)를 조사(irradiation)하여, 상기 철(II) 프탈로시아닌의 열분해를 통해 탄소나노튜브를 환원-그래핀 옥사이드 표면에 직접 성장시키는 단계를 포함하되,상기 환원-그래핀 옥사이드는 증기 활성화 처리되어 다수의 미세 홀들을 포함하고, 상기 탄소나노튜브를 직접 성장시키는 단계에서 상기 환원-그래핀 옥사이드의 미세 홀들에 탄소나노튜브가 형성되며,상기 탄소나노튜브를 성장시키는 단계에서, 상기 환원-그래핀 옥사이드의 표면 상에 무기산화물(inorganic oxide) 나노입자가 상기 탄소나노튜브와 함께 성장되고, 환원-그래핀 옥사이드, 탄소나노튜브 및 무기산화물 나노입자에는 질소가 도핑되는 것을 특징으로 하는,환원-그래핀 옥사이드 표면 상에서 직접 성장하여 형성된 탄소나노튜브 및 무기산화물 나노입자를 포함하는 3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 증기 활성화 처리는 질소 분위기의 800 ℃ 내지 900 ℃의 온도에서 환원-그래핀 옥사이드에 수증기를 공급하여 수행하는 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 혼합 용액을 준비하는 단계 이전에, 환원-그래핀 옥사이드를 준비하는 단계를 포함하고,상기 환원-그래핀 옥사이드를 준비하는 단계는,그래핀 옥사이드가 분산된 용액에 요오드(Iodine, I2) 및 하이포아인산(Hypophosphorous acid, H3PO2)을 첨가하여 혼합하는 단계;요오드 및 하이포아인산이 첨가된 그래핀 옥사이드 분산 용액을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 반응시켜, 그래핀 옥사이드를 환원하는 단계;환원된 그래핀 옥사이드를 증류수로 세척하여 중화시키는 단계; 및동결 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 혼합 용액의 용매는 아세토니트릴(Acetonitrile)인 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 혼합 용액은 에탄올, 메탄올, 및 아세톤 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 혼합 용액은 아조디카르본아미드(azodicarbonamide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체의 제조 방법
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다수의 미세 홀들을 포함하는 환원-그래핀 옥사이드 표면 상에 직접 성장하여 형성된 탄소나노튜브 및 무기산화물 나노입자를 포함하고,상기 탄소나노튜브는 상기 환원-그래핀 옥사이드의 미세 홀 위치에 형성되며,환원-그래핀 옥사이드, 탄소나노튜브 및 무기산화물 나노입자에 질소가 도핑된 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체
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제9항에 있어서,상기 무기산화물은 철 산화물인 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체
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제10항에 있어서,상기 질소는 상기 철 산화물의 철과 공유 결합한 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체
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제9항에 있어서,상기 질소는 환원-그래핀 옥사이드 및 탄소나노튜브 중 적어도 어느 하나의 탄소(C)와 피리디닉(pyridinic), 피롤릭(pyrrolic), 그래피틱(graphtic), 및 산화 피리디닉(oxide pyridinic) 중 적어도 어느 하나의 구조를 갖도록 공유 결합한 것을 특징으로 하는,3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체
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제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 따라 제조된 3차원 그래핀/탄소나노튜브/무기산화물 구조체를 포함하는 전극을 포함하는,리튬 이온 전지
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