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성게 모양의 역구조 형상을 가지는 중공형 다공성 탄소를 포함하고,상기 중공형 다공성 탄소는 중공 코어부; 상기 코어부를 둘러싸고, 복수의 메조포어를 포함하는 쉘부; 및 상기 쉘부를 둘러싸고, 복수의 마이크로 포어를 포함하는 최외각 쉘부;를 포함하고, 상기 중공 코어부는 평균 직경이 50~400 nm이고, 두께가 20~50 nm인 매크로 포어로 이루어지고, 상기 메조포어는 평균 직경이 10~20 nm이고, 두께가 70~100 nm이고, 상기 마이크로 포어는 평균 직경이 0
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제1항에 있어서,상기 금속촉매는 금속계 촉매, 금속산화물계 촉매 또는 이들의 혼합물인 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체
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제4항에 있어서,상기 금속계 촉매는 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 코발트, 망간, 마그네슘, 철, 구리, 알루미늄 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고, 상기 금속산화물계 촉매는 망간산화물, 철산화물, 코발트산화물 및 니켈산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체
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제1항에 있어서,상기 금속촉매는 상기 계층적 구조체 전체 중량에 대하여 0
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제1항의 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체를 포함하는 금속공기전지용 공기극
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제7항의 공기극;알칼리 금속을 포함하는 음극; 및상기 공기극과 상기 음극 사이에 위치하는 전해질막;을 포함하는 금속공기전지
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제8항에 있어서,상기 금속공기전지는 리튬공기전지, 아연공기전지, 마그네슘공기전지 및 알루미늄공기전지로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 금속공기전지
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(a) 성게 모양의 실리카 템플레이트를 제조하는 단계;(b) 상기 실리카 템플레이트에 탄소 전구체 가스를 공급한 후 열처리하여 실리카 템플레이트 상에 탄소가 코팅된 탄소/실리카 템플레이트 복합체를 제조하는 단계; 및(c) 에칭액으로 상기 탄소/실리카 템플레이트 복합체로부터 실리카 템플레이트를 제거하여 성게 모양의 역구조 형상을 갖는 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체를 제조하는 단계;를 포함하고,상기 중공형 다공성 탄소는 평균 직경이 50~400 nm이고, 두께가 20~50 nm인 매크로 포어를 포함하는 중공 코어부; 상기 코어부를 둘러싸고, 평균 직경이 10~20 nm이고, 두께가 70~100 nm인 복수의 메조포어를 포함하는 쉘부; 및 상기 쉘부를 둘러싸고, 평균 직경이 0
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제10항에 있어서,상기 (a) 단계는,실리카 전구체 용액에 고분자 전구체 및 양이온 계면활성제를 포함하는 혼합액을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;상기 혼합물에 전자파를 조사한 후 침전물을 수득하는 단계; 및상기 수득된 침전물을 열처리하여 실리카 표면에 방사상의 실리카 입자가 형성된 성게 모양의 실리카 템플레이트를 제조하는 단계;를 포함하는 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 탄소 전구체 가스는 에틸렌, 아세틸렌, 프로필렌, 메테인, 에테인 및 이들의 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 탄화수소인 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서 열처리는 500~1200 ℃에서 30분 내지 10 시간 동안 수행하는 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 탄소/실리카 템플레이트 복합체는 탄소 및 실리카 템플레이트가 1:1 내지 1:200 중량비로 혼합된 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 에칭액은 0
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제10항에 있어서,상기 (e) 단계에서 수열합성은 150~400 ℃에서 1~3시간 동안 수행하는 것인 중공형 다공성 탄소의 계층적 구조체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 탄소 전구체 가스는 아세틸렌, 프로필렌 또는 이들의 혼합물인 탄화수소이고,상기 (b) 단계에서 열처리는 700~1100 ℃에서 1 내지 8 시간 동안 수행하고,상기 탄소/실리카 템플레이트 복합체는 탄소 및 실리카 템플레이트가 1:10 내지 1:120 중량비로 혼합되고,상기 에칭액은 0
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제18항에 있어서,상기 (c) 단계 이후에, (d) 상기 중공형 다공성 탄소에 금속촉매 전구체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및(e) 상기 혼합물을 180~350 ℃에서 90분 내지 2
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