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서로 이격되어 있는 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛(graphene oxide unit),상기 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛을 서로 연결시키는 젤라틴, 그리고상기 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛 사이에서 상기 젤라틴이 위치하지 않은 영역에 위치하는 다수의 기공을 포함하고,상기 그래핀 옥사이드 유닛은 그래핀 옥사이드 시트(graphene oxide sheet), 상기 그래핀 옥사이드 시트에 형성되어 있는 하나 이상의 나노홀(nano hole), 상기 하나 이상의 나노홀 중 적어도 하나에 위치하는 금속 파티클(metal particle) 및 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 분산되어 있는 금속산화물 파티클(metal oxide particle)을 포함하며,상기 젤라틴이 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 결합되어 상기 그래핀 옥사이드 유닛이 서로 연결되어 3차원 구조를 갖고,상기 금속 파티클과 상기 나노홀 사이에 공간이 존재하는다공성 헤테로 나노 구조체
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제1항에서,상기 그래핀 옥사이드 유닛은 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면의 적어도 일부에 도핑(doping)되어 있는 질소 원자를 포함하는 다공성 헤테로 나노 구조체
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제1항에서,상기 젤라틴은 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 공유 결합 또는 수소 결합되어 있는 다공성 헤테로 나노 구조체
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제1항에서,상기 금속 파티클은 Fe, Co, Ni, 또는 Pd을 포함하는 다공성 헤테로 나노 구조체
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제1항에서,상기 금속산화물 파티클은 Fe2O3, Fe3O4, Co3O4, NiO, 또는 PdO을 포함하는 다공성 헤테로 나노 구조체
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제1항에서,상기 나노홀의 크기가 상기 금속 파티클의 크기보다 큰 다공성 헤테로 나노 구조체
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둘 이상의 그래핀 옥사이드 시트(graphene oxide sheet)와 젤라틴 (gelatin)을 혼합한 후 상기 젤라틴을 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 결합시켜 상기 그래핀 옥사이드 시트를 서로 연결시킴으로써 내부에 상기 젤라틴이 위치하지 않은 영역에 위치하는 다수의 기공을 포함하고 3차원 구조를 갖는 그래핀 옥사이드 에어로겔(aerogel)을 형성하는 단계,상기 그래핀 옥사이드 에어로겔과 제1 촉매를 혼합하여 금속 파티클을 형성시키고, 제1 마이크로파(microwave)를 조사하여 상기 그래핀 옥사이드 시트에 하나 이상의 나노홀을 형성하는 단계, 그리고상기 나노홀이 형성된 그래핀 옥사이드 에어로겔과 제2 촉매를 혼합하고, 제2 마이크로파를 조사하여 금속산화물 파티클을 형성하고, 상기 금속산화물 파티클을 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 분산시켜 다공성 헤테로 나노 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,상기 금속 파티클과 상기 나노홀 사이에 공간이 존재하는다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제8항에서,상기 그래핀 옥사이드 에어로겔을 형성하는 단계에서,상기 둘 이상의 그래핀 옥사이드 시트와 상기 젤라틴을 탈이온수(deionized water)에 혼합하고 초음파 처리한 후 냉각시켜 그래핀 옥사이드 하이드로겔(hydrogel)을 형성하고, 상기 그래핀 옥사이드 하이드로겔을 동결 건조하여 상기 그래핀 옥사이드 에어로겔을 형성하는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제9항에서,상기 젤라틴이 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면의 작용기와 반응하여 공유 결합을 형성하거나, 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면의 작용기와 수소 결합을 형성하는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제8항에서,상기 나노홀을 형성하는 단계에서,조사된 상기 제1 마이크로파에 의해 상기 젤라틴에 포함되어 있는 질소 원자가 분리되어 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면의 적어도 일부에 도핑되는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제8항에서,상기 나노홀을 형성하는 단계에서,상기 제1 촉매는 금속 아세틸아세토네이트(metal acetylacetonate)를 포함하고, 상기 금속 아세틸아세토네이트에 포함되어 있는 금속 물질이 응집하여 상기 금속 파티클을 형성하는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제12항에서,상기 금속 파티클이 상기 하나 이상의 나노홀 중 적어도 하나에 위치하는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제13항에서,상기 그래핀 옥사이드 에어로겔과 상기 제1 촉매의 중량비는 1 : 0
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제8항에서,상기 다공성 헤테로 나노 구조체를 형성하는 단계에서,상기 제2 촉매는 메탈로신(metallocene) 및 아조다이카본아마이드 (azodicarbonamide, ADC)를 포함하고, 상기 메탈로신은 Fe, Co, Ni, 또는 Pd을 포함하는 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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제15항에서,상기 나노홀이 형성된 그래핀 옥사이드 에어로겔과 상기 제2 촉매의 중량비는 1 : 0
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제8항에서,상기 제1 마이크로파 및 상기 제2 마이크로파의 조사 세기는 각각 100W 내지 2000W이고, 상기 제1 마이크로파 및 상기 제2 마이크로파의 조사 시간은 각각 1초 내지 1000초인 다공성 헤테로 나노 구조체의 제조방법
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다공성 헤테로 나노 구조체를 포함하고, 양극에서 발생된 리튬 이온의 통과가 가능한 음극 활물질을 포함하는 음극,상기 양극과 상기 음극 사이에 존재하는 세퍼레이터(separator), 그리고비수성 전해질을 포함하고,상기 다공성 헤테로 나노 구조체는서로 이격되어 있는 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛(graphene oxide unit),상기 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛을 서로 연결시키는 젤라틴, 그리고상기 둘 이상의 그래핀 옥사이드 유닛 사이에서 위치하는 상기 젤라틴이 위치하지 않은 영역에 위치하는 다수의 기공을 포함하고,상기 그래핀 옥사이드 유닛은 그래핀 옥사이드 시트(graphene oxide sheet), 상기 그래핀 옥사이드 시트에 형성되어 있는 하나 이상의 나노홀(nano hole), 상기 하나 이상의 나노홀 중 적어도 하나에 위치하는 금속 파티클(metal particle) 및 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 분산되어 있는 금속산화물 파티클(metal oxide particle)을 포함하며,상기 젤라틴이 상기 그래핀 옥사이드 시트 표면에 결합되어 상기 그래핀 옥사이드 유닛이 서로 연결되어 3차원 구조를 갖고,상기 금속 파티클과 상기 나노홀 사이에 공간이 존재하고,상기 리튬 이온이 상기 금속 파티클과 상기 나노홀 사이의 공간을 통과하는리튬 이온 전지
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