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금속이 담지된 탄소지지체를 준비하는 단계;상기 탄소지지체를 고상의 우레아와 혼합하여 복합 재료를 형성하는 단계; 및상기 형성된 복합 재료를 열처리하여 상기 탄소지지체에 질소를 도입하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 질소를 도입하는 단계는,상기 우레아가 암모니아와 이소시안산(isocyanate acid, HNCO)으로 열분해 되면서 상기 탄소지지체에 질소가 도입되는 것인, 연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 질소를 도입하는 단계는, 상기 탄소지지체의 탄소 자리의 적어도 일부를 질소가 대체하는 것인, 연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 복합 재료를 형성하는 단계는,상기 탄소지지체를 고상의 우레아와 혼합한 후에, 상기 혼합된 재료를 물리적으로 분쇄하는 것을 포함하는 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 열처리는, 150 ℃ 내지 450 ℃ 온도에서 수행되는 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 열처리는, 150 ℃ 이상의 시작 온도에서 열처리한 후, 상기 시작 온도로부터 한 차례 이상 단계적으로 승온된 온도에서 열처리하는 것을 포함하는 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 탄소지지체 : 상기 우레아의 혼합 질량비는 1 : 1 내지 1 : 3 인 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 열처리 전후로, 상기 금속의 평균 입자 크기 변화는 5 % 이내이고, 상기 탄소지지체의 상기 금속의 질량비 변화는 1 % 이내인 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 탄소지지체에 담지된 금속은, Pt, Co, Ni, Pd, Rh, Ti, Zr, Au 및 Ag로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 탄소지지체는, 불칸(Vulcan), 카본블랙(Carbon Black), 그래파이트 카본(Graphite carbon), 아세틸렌블랙(Acetylene Black) 및 케첸블랙(Ketjen Black) 로 이루어진 탄소 담체 군에서 선택되는 어느 하나, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소나노로드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매의 제조방법
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제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법을 이용하여 제조된 금속-탄소 촉매를 포함하고,상기 탄소지지체의 도핑된 질소 원자의 함량은, 원자 비율로 3 % 내지 10 % 인 것인,연료전지용 질소 도핑된 금속-탄소 촉매 전극
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캐소드 전극;애노드 전극; 및상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극 사이에 형성되는 전해질;을 포함하고,상기 캐소드 전극, 상기 애노드 전극 또는 이 둘은 제11항의 질소 도핑된 금속-탄소 촉매를 포함하는 것인,질소 도핑된 금속-탄소 촉매 전극을 포함하는 연료전지용 막전극 접합체(MEA)
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복수 개의 제12항의 연료전지용 막전극 접합체; 및하나 이상의 분리판;을 포함하는,질소 도핑된 금속-탄소 촉매 전극을 포함하는 연료전지 셀
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