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복수의 탄소나노튜브를 포함하는 탄소나노튜브 분산액을 오존 처리(ozonation)하는 단계;상기 오존 처리한 탄소나노튜브 분산액과 금속 산화물 분산액을 혼합하여, 표면에 금속 산화물이 결합된 탄소나노튜브들을 포함하는 혼합 분산액을 형성하는 단계;혼합 분산액을 액체 질소를 이용하여 아이스 템플레이팅(ice templating)하여, 표면에 금속 산화물이 탄소나노튜브 결합된 탄소나노튜브들로 형성된 탄소나노튜브 웹을 형성하는 단계; 및탄소나노튜브 웹을 질소 분위기, 200 ℃ 내지 1000 ℃의 온도 범위에서 열처리하여 탄소나노튜브 웹이 서로 연결된 3차원 다공성 탄소 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,상기 탄소나노튜브 웹을 형성하든 단계에서,표면에 금속 산화물이 공유 결합 및 정전기적 상호작용 중 적어도 어느 하나를 통해 결합된 탄소나노튜브들이 섬유다발을 형성하고, 상기 탄소나노튜브들이 형성하는 섬유다발들은 규칙적으로 또는 불규칙적으로 얽혀 탄소나토튜브 웹을 형성하며,상기 3차원 다공성 탄소 구조체를 형성하는 단계에서,탄소나노튜브는 표면에 결합된 금속 산화물과 강한 공유결합 및 킬레이팅 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브 웹들이 서로 결합되어 형성된 3차원 다공성 탄소 구조체 및 탄소나노튜브 웹을 구성하는 탄소나노튜브들의 표면에 결합되어 상기 3차원 다공성 탄소 구조체에 로딩된 금속 산화물을 포함하는 탄소나노튜브-금속 산화물 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 금속 산화물은 SnO2, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co2O3, Co3O4, MnO2, 및 TiO2 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 오존 처리하는 단계 이전에,용매에 탄소나노튜브를 첨가하고, 상기 탄소나노튜브를 첨가한 용매를 초음파 처리(sonication)하여, 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 오존 처리하는 단계 이후에,오존 처리한 탄소나노튜브 분산액을 초음파 처리하고,상기 초음파 처리한 탄소나노튜브 분산액을 다시 오존 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체의 제조 방법
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탄소나노튜브들이 형성하는 섬유다발들이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 얽힌 구조를 갖는 탄소나노튜브 웹들이 서로 결합되어 형성된 3차원 다공성 탄소 구조체; 및탄소나노튜브 웹을 구성하는 탄소나노튜브들의 표면에 공유 결합 및 정전기적 상호작용 중 적어도 어느 하나를 통해 결합되어 상기 3차원 다공성 탄소 구조체에 로딩된 금속 산화물을 포함하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체
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제7항에 있어서,상기 탄소나노튜브 웹은 허니콤 구조, 거미줄 구조, 및 격자 구조 중 어느 하나의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체
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제7항에 있어서, 상기 3차원 다공성 탄소 구조체는 상기 탄소나노튜브들이 서로 연결되면서 형성하는 1차 기공들과, 상기 탄소나노튜브 웹들이 서로 연결되면서 형성하는 2차 기공들을 포함하는 것을 특징으로 하는,탄소나노튜브-금속 산화물 복합체
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음극 집전체; 및상기 음극 집전체의 적어도 일면에 배치된 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항의 탄소나노튜브-금속 산화물 복합체를 포함하는 음극 활물질을 포함하는,이차전지용 음극
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제11항에 있어서,상기 집전체는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스 스틸, 알루미늄(Al), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 Si 웨이퍼에 형성된 금속 중 적어도 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는,이차전지용 음극
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음극 집전체 및 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 배치된 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항의 탄소나노튜브-금속 산화물 복합체를 포함하는 음극 활물질을 포함하는 음극과 전해질 및 양극을 포함하는,이차전지
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