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금속산화물 나노입자 1을 준비하는 단계(a);상기 금속산화물 나노입자 1과 유기산 또는 유기산염을 반응시켜 유기산이 캡핑된(capped) 금속산화물 나노입자 1을 제조하는 단계(b);상기 유기산이 캡핑된 금속산화물 나노입자 1을 하기 구조식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 반응시켜 금속산화물 나노입자 1을 포함하는 코어와, 상기 코어 표면 상에 형성된 실리콘 화합물을 포함하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 나노복합체 1을 제조하는 단계(c); 상기 코어-쉘 나노복합체 1을 열처리하여, 나노다공성 금속산화물 2를 포함하는 코어와 상기 코어 표면 상에 형성된 실리카를 포함하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 나노복합체 2를 제조하는 단계(d); 및 상기 코어-쉘 나노복합체 2의 실리카를 에칭하여 나노다공성 금속산화물 나노입자 2를 제조하는 단계(e); 를포함하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법:[구조식 1]상기 구조식 1에서,R1 내지 R3은 서로 같거나 다르고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C10 알킬기 중에서 선택된 어느 하나이고,n은 1 내지 6의 정수 중 하나이다
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제1항에 있어서,상기 실리콘 화합물이 3-아미노프로필 트리메톡시실란(3-Aminopropyl trimethoxysilane, APS)인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 a가 공침법에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 a가,금속염 용액을 준비하는 단계 (단계 a-1); 및 상기 금속염 용액에 침전시약을 첨가하여 금속산화물 입자가 포함된 용액을 제조하는 단계(단계 a-2); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 금속염이 Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Cu 및 Cr 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 침전시약이 수산화암모늄, 수산화나트륨 및 메틸아민 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 금속산화물 나노입자 1 또는 상기 금속산화물 나노입자 2가 산화철(Fe2O3), 자성 산화철(Fe3O4), 과산화아연(ZnO), 과산화니켈(NiO), 이산화망가니즈(MnO2), 과산화구리(CuO2) 및 산화코발트(Ⅱ) (CoO(Ⅱ)) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 유기산이 카르복시기가 2 이상 치환되고, 히드록시기가 1 이상 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 유기산인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 유기산이 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 말레산 푸마르산 및 구연산 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 유기산이 극성용매에 용해된 용액 상태로 사용되는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 c가 10 내지 50℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자의 제조방법
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금속산화물 나노입자 1을 준비하는 단계(a);상기 금속산화물 나노입자 1과 유기산 또는 유기산염을 반응시켜 유기산이 캡핑된(capped) 금속산화물 나노입자 1을 제조하는 단계(b);상기 유기산이 캡핑된 금속산화물 나노입자 1을 하기 구조식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 반응시켜 금속산화물 나노입자 1을 포함하는 코어와, 상기 코어 표면 상에 형성된 실리콘 화합물을 포함하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 나노복합체 1을 제조하는 단계(c); 및상기 코어-쉘 나노복합체 1을 열처리하여, 나노다공성 금속산화물 2를 포함하는 코어와 상기 코어 표면 상에 형성된 실리카를 포함하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 나노복합체 2를 제조하는 단계(d);를포함하는 코어-쉘 나노복합체의 제조방법:[구조식 1]상기 구조식 1에서,R1 내지 R3은 서로 같거나 다르고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 또는 C1 내지 C10 알킬기 중에서 선택된 어느 하나이고,n은 1 내지 6의 정수 중 하나이다
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제1항의 제조방법에 따라 제조된 나노다공성 금속산화물 나노입자
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제13항에 따른 나노다공성 금속산화물 나노입자가 응집된 나노입자 클러스터이고,상기 나노다공성 금속산화물 나노입자가 내부에 복수의 기공을 포함하고,상기 나노입자 클러스터가 상기 나노다공성 금속산화물 나노입자 사이에 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터
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제14항에 있어서,상기 기공의 크기가 1 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터
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제14항에 있어서,상기 공극의 크기가 1 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터
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제14항에 있어서,상기 나노다공성 금속산화물 나노입자의 크기가 10 내지 30nm인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터
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제14항에 있어서,상기 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터의 크기가 100nm 내지 5μm 인 것을 특징으로 하는 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터
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제14항의 나노다공성 금속산화물 나노입자 클러스터를 포함하는 음극 활물질
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제19항의 음극 활물질을 포함하는 리튬 이온 전지
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