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용제 내에서 벌크 흑린으로부터 1 내지 5 원자층의 2D 흑린을 박리하여 2D 흑린 분산액을 제조하는 제1단계;상기 2D 흑린 분산액에 산화 그래핀을 혼합하여 혼합 분산액을 제조하는 제2단계;상기 혼합 분산액에 오존을 인가하여 상기 2D 흑린을 부분적으로 산화시키는 제3 단계;상기 혼합 분산액을 진공 여과하여, 상기 2D 흑린과 상기 산화 그래핀의 제1 복합체를 형성하는 제4 단계; 및환원 분위기에서 상기 제1 복합체를 200 내지 300℃에서 열처리하여 상기 제1 복합체의 산화 그래핀을 환원시킨 후 상기 제1 복합체를 800 내지 1000℃에서 열처리하여 상기 2D 흑린과 상기 환원된 산화 그래핀 사이에 공유 결합을 형성하는 제5단계를 포함하는 흑린-그래핀 복합체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 제1단계는,초음파 인가를 통해 상기 벌크 흑린으로부터 상기 2D 흑린을 박리하여 제1 분산액을 형성하는 단계; 및상기 제1 분산액을 원심분리하여 상기 2D 흑린 분산액을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체의 제조방법
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제2항에 있어서,상기 흑린 분산액에서 상기 2D 흑린의 농도는 0
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제1항에 있어서, 상기 혼합 분산액의 용제는 증류수 또는 유기용매인 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체의 제조방법
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5
제1항에 있어서,상기 혼합 분산액에서 상기 산화 그래핀의 농도는 0
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제1항에 있어서,상기 제5단계 동안 상기 환원된 산화 그래핀과 상기 2D 흑린 사이에 는 C-P 및 C-O-P 결합이 형성되는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체의 제조방법
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서로 적층된 그래핀 시트들; 및 상기 그래핀 시트들 사이에 배치되고, 상기 그래핀 시트보다 작은 크기를 가지며, 상기 그래핀 시트들과 공유 결합을 형성하는 1 내지 5 원자층의 2D 흑린을 포함하고,상기 2D 흑린이 배치된 상기 그래핀 시트들 사이에 상기 2D 흑린의 두께보다 큰 100 내지 200nm 크기의 기공이 형성되어 상기 2D 흑린의 표면이 노출되고,상기 2D 흑린은 상기 그래핀 시트들과 C-P 결합 및 C-O-P 결합을 통해 화학적으로 결합되고 상기 노출된 표면에는 인(P)과 산소(O)의 이중결합(P=O)이 존재하여 C-P=O 결합 및 C-O-P=O 결합을 포함하고, 유사 용량성(Psedocapacitive) 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체
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8
제7항에 있어서, 상기 흑린-그래핀 복합체는 2 내지 3 ㎛의 두께를 갖는 박막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체
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9
제7항에 있어서, 상기 2D 흑린은 5 내지 10 nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체
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10
삭제
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11
삭제
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12
제9항에 있어서,상기 흑린-그래핀 복합체는 300 내지 450 F/g의 충전용량을 갖는 것을 특징으로 하는, 흑린-그래핀 복합체
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