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세리아(CeO2) 입자가 표면에 결합된 원기둥형 탄소재가 서로 얽혀 3차원으로 상호 연결되어 있는 세리아-탄소(CeO2-C) 복합체; 및상기 세리아-탄소 복합체의 외부 표면 및 내부 중 적어도 일부에 도입된 황;을 포함하는 세리아-탄소-황(CeO2-C-S) 복합체
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청구항 1에 있어서, 상기 세리아 입자는 세륨 전구체를 원기둥형 탄소재 표면에서 화학적으로 성장시켜 형성된 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 2에 있어서, 상기 화학적 성장은 산을 첨가하여 수열반응에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 1에 있어서, 상기 세리아-탄소 복합체는 원기둥형 탄소재가 정렬된 기공으로 이루어진 계층형 기공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 4에 있어서, 상기 세리아-탄소 복합체의 공극률은 10 내지 60%이며, 전체 BET 비표면적은 50 내지 700m2/g인 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 4에 있어서, 상기 기공은 매크로 기공(003e#50nm)인 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 6에 있어서, 상기 매크로 기공은 300 내지 800nm인 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 1에 있어서, 상기 원기둥형 탄소재는 탄소나노튜브, 그라파이트 나노파이버, 카본 나노파이버 및 활성화 탄소 파이버로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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청구항 1에 있어서, 상기 세리아 입자의 직경은 10 내지 30nm인 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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10
청구항 1에 있어서, 상기 세리아 입자는 세리아-탄소 복합체 총 중량에 대하여 10 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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11
청구항 1에 있어서, 상기 세리아-탄소 복합체의 직경은 3 내지 10μm인 것을 특징으로 하는 세리아-황-탄소 복합체
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12
청구항 1에 있어서, 상기 세리아-탄소-황 복합체는 세리아-탄소 복합체 및 황을 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체
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(a)주형 입자 및 원기둥형 탄소재가 혼합된 분산액을 제조하는 단계;(b)상기 분산액을 분무 건조하여 주형 입자-탄소 복합체를 제조하는 단계;(c)상기 주형 입자-탄소 복합체를 열처리하여 계층형 기공 구조의 탄소 응집체를 제조하는 단계;(d)상기 탄소 응집체 및 세륨 전구체의 혼합액을 제조하는 단계;(e)상기 혼합액을 가열한 후, 산을 첨가하여 수열반응에 의해 세리아-탄소(CeO2-C) 복합체를 제조하는 단계; 및(f)상기 세리아-탄소 복합체에 황을 함침시켜 세리아-탄소-황 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 세리아-탄소-황(CeO2-C-S) 복합체 제조방법
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청구항 13에 있어서, 상기 (a)단계의 원기둥형 탄소재 및 주형 입자는 1:1 내지 1:5의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체 제조방법
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청구항 13에 있어서, 상기 (c)단계의 열처리는 비활성 분위기에서 600 내지 1200℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체 제조방법
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청구항 13에 있어서, 상기 (e)단계의 수열반응은 70 내지 150℃에서 수행되며, 상기 온도를 유지하며 산을 첨가하는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체 제조방법
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청구항 13에 있어서, 상기 산은 염산, 6-아미노헥산, 질산 및 아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 세리아-탄소-황 복합체 제조방법
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청구항 1 내지 12 중 어느 한 항의 세리아-탄소-황 복합체를 포함하는 리튬-황 전지용 양극
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청구항 18의 양극; 음극; 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막; 및 전해액을 포함하는 리튬-황 전지
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