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실리콘 나노입자 및 상기 실리콘 나노입자를 감싸도록 형성되며, 실리콘 산화물을 포함하는 요크층; 및탄소 나노섬유를 포함하는 쉘층;으로 이루어지며,상기 요크층이 탄소 나노섬유에 분산되어 요크-쉘 복합체를 형성하는 것을 특징으로 하는, 탄소 나노섬유 복합체
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제 1항에 있어서, 상기 실리콘 나노입자는 80 내지 160 nm의 평균직경을 가지는 것을 특징으로 하는, 탄소 나노섬유 복합체
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제 1항에 있어서, 상기 탄소 나노섬유 복합체는 160 내지 360 nm의 평균직경을 가지는 것을 특징으로 하는, 탄소 나노섬유 복합체
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제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 탄소 나노섬유 복합체를 음극 활물질로 포함하는 리튬이차전지
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실리콘 분말을 열처리하여 실리콘-실리콘 산화물을 제조하는 제 1단계;상기 실리콘-실리콘 산화물 및 고분자를 용매에 용해시켜 혼합용액을 제조하는 제 2단계;상기 혼합용액을 전기방사하여 실리콘-실리콘 산화물-탄소 나노섬유 혼합물을 제조하는 제 3단계;상기 실리콘-실리콘 산화물-탄소 나노섬유 혼합물을 열처리하여 실리콘-실리콘 산화물-탄소 나노섬유 복합체를 제조하는 제 4단계; 및상기 실리콘-실리콘 산화물-탄소 나노섬유 복합체로부터 실리콘 산화물을 제거하는 제 5단계;를 포함하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 1단계의 열처리는 대기 분위기 하에서 500 내지 900℃, 2 내지 4시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 2단계의 고분자는 폴리아크릴로니트릴(Polyaconitile, PAN), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴산(PAA), 폴리카보네이트(PC), 폴리프닐렌이소프탈라마이드(poly(m)-phenylene isophthalamide, PMIA), 폴리에틸아민(PEI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테트라프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌 테트라프탈레이트(PBT), 폴리설폰(PSF), 폴리에테레테르케톤(polyetheretherketone, PEEK), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리우레탄, 폴리비닐 부티랄레신(poly-vinyl butyral resin, PVB), 폴리비닐에스터(PVE), 폴리페로세실디틸실란(polyferrocenyldimethylsilane, PFDMS), 폴리이미드, 폴리피롤(poly-pyrrole-2,5-diyl(p-nitrobenylidene), PPy), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI), 폴리아크릴아민(PAM), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리락타이드(polylactides, PLLA/PDLA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리글리콜산(PGA), 폴리베타하이드록시알카노아트(poly-β-hydroxyalkanoates, PHA), 폴리부틸렌 써시네이트(poly-butylene succinate, PBS), 폴리에티르 우레탄 우레아(poly-ether urethane urea, PEUU) 및 폴리비닐클로라이드(PVC)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 2단계의 용매는 디메틸포름아마이드(dimethylformamide, DMF), 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAc), 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 물, 아세트산, 헥사플루오로이소프로판올(Hexafluoroisopropanol), 메탄올, 에탄올, 프로판올, 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라파이드로퓨란(tetrahydrofuran), 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid), 이소프로판올(isopropanol) 및 톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 2단계의 실리콘-실리콘 산화물과 고분자의 중량비는 0
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제 5항에 있어서, 상기 제 3단계의 전기방사는 혼합용액을 10 내지 30 μL/분의 속도로 공급하면서 10 내지 20 kV의 전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 4단계는 열처리는 질소 분위기 하에서 800 내지 1000℃, 2 내지 4시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항에 있어서, 상기 제 5단계의 실리콘-실리콘 산화물-탄소 나노복합체는 5 내지 20 부피%의 불산용액에서 2 내지 6시간 동안 처리되는 것을 특징으로 하는 탄소 나노섬유 복합체의 제조방법
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제 5항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 탄소 나노섬유 복합체
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제 13항의 탄소 나노섬유 복합체를 음극 활물질로 포함하는 리튬이차전지
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