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메틸피롤리돈(NMP)을 포함하는 단량체, 및 금속 전구체를 포함하는 소스 물질을 준비하는 단계;상기 소스 물질을 열처리하여, 중간 생성물을 제조하는 단계; 및상기 중간 생성물을 탄화시켜, 상기 금속 전구체의 금속이 탄소 매트릭스 구조체에 결합된 탄소 나노 촉매를 제조하는 단계를 포함하되,상기 소스 물질의 유기물 첨가제의 포함 여부, 상기 유기물 첨가제의 종류, 및 상기 금속 전구체의 종류에 따라서, 상기 탄소 매트릭스 구조체는, 탄소시트 또는 탄소 다공체 중에서 적어도 어느 하나의 구조를 갖고, 상기 금속은 금속 이온 또는 금속 입자 중에서 적어도 어느 하나인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 소스 물질이 상기 유기물 첨가제를 포함하지 않는 경우, 상기 탄소 매트릭스 구조체는, 질소 도핑된 복수의 상기 탄소시트가 적층된 구조를 갖고,상기 금속은, 상기 탄소시트의 상기 질소에 결합된 금속 이온인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 소스 물질은, 상기 유기물 첨가제를 포함하고,상기 유기물 첨가제는, 4-아미노피리딘(4-aminopyridine)을 포함하고,상기 탄소 매트릭스 구조체는, 질소 도핑된 상기 탄소시트이고,상기 금속은, 상기 탄소시트의 질소에 결합된 상기 금속 입자인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 소스 물질은, 상기 유기물 첨가제를 포함하고,상기 유기물 첨가제는, 피롤-2-카르복실산(pyrrole-2-carboxylic acid)을 포함하고,상기 금속 전구체는, 황산코발트(CoSO4)를 포함하고, 상기 탄소 매트릭스 구조체는, 질소 도핑된 다공성 탄소구의 구조를 갖는 상기 탄소 다공체이고,상기 금속은, 상기 질소에 결합된 상기 금속 이온인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기소스 물질은, 상기 유기물 첨가제를 포함하고,상기 유기물 첨가제는, 피롤-2-카르복실산(pyrrole-2-carboxylic acid)을 포함하고,상기 금속 전구체는, 시안화코발트(Co(CN)2)를 포함하고, 상기 탄소 매트릭스 구조체는, 질소 도핑된 다공성 탄소 스펀지의 구조를 갖는 상기 탄소 다공체이고,상기 금속은, 상기 질소에 결합된 상기 금속 입자인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 중간 생성물을 제조하는 단계는,상기 소스 물질을 산소 분위기에서 열처리하여, 상기 산소를 매개로 상기 단량체로부터 라디칼 반응 개시제를 제조하는 단계; 및 상기 라디칼 반응 개시제에 의해, 라디칼 중합 반응으로 상기 중간 생성물을 제조하는 단계를 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 단량체는, 4-아미노피리딘(4-aminopyridine), 또는 피롤-2-카르복실산(pyrrole-2-carboxylic acid) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 유기물 첨가제를 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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제1 항에 있어서,상기 금속 전구체는, 황산코발트(CoSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산망간(MnSO4), 황산철(FeSO4), 또는 시안화코발트(Co(CN)2) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 금속-탄소 복합 촉매의 제조 방법
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질소 도핑된 탄소 시트; 및상기 탄소 시트에 결합된 금속 이온 또는 금속 입자 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 금속을 포함하되,상기 탄소 시트는, 피롤릭 질소(pyrrolic N)를 흑연질 질소(graphitic N)보다 더 많이 포함하고,상기 금속은, 코발트, 니켈, 망간 또는 철 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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제9 항에 있어서,질소 도핑된 상기 탄소 시트는, 적층 구조를 갖고,상기 금속은, 상기 탄소 시트의 상기 질소에 결합된 금속 이온인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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제9 항에 있어서,상기 금속은, 상기 탄소 시트의 상기 질소에 결합된 금속 입자인 것을 포함하되,상기 금속 입자는,금속 나노 입자 코어; 및상기 코어의 표면을 덮는 탄소쉘을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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질소 도핑된 탄소 다공체; 및상기 탄소 다공체에 결합된 금속 이온 또는 상기 탄소 다공체의 기공 내에 담지된 금속 입자 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 금속을 포함하되,상기 탄소 다공체는, 피리디닉 질소(pyridinic N)를 피롤릭 질소(pyrrolic N)보다 더 많이 포함하고,상기 금속은, 코발트, 니켈, 망간 또는 철 중에서 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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상기 탄소 다공체는, 다공성 탄소구인 것을 포함하고,상기 금속은, 상기 다공성 탄소구의 상기 질소에 결합된 금속 이온인 것을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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제12 항에 있어서,상기 탄소 다공체는, 다공성 탄소 스펀지인 것을 포함하고,상기 금속은, 상기 탄소 스펀지의 상기 질소에 결합된 금속 입자인 것을 포함하되,상기 금속 입자는,금속 나노 입자 코어; 및상기 코어의 표면을 덮는 탄소쉘을 포함하는 금속-탄소 복합 촉매
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산소를 양극 활물질로 사용하는 양극;아연 금속을 포함하는 음극; 및상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 전해질을 포함하되,상기 양극은, 상기 전해질과 접촉되는 표면에 촉매층을 포함하고,상기 촉매층은, 제9 항 또는 제12 항 중에서 어느 한 항에 따른 금속-탄소 복합 촉매를 포함하는 아연-공기 전지
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