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차례로 적층된 연료전극, 전해질층, 및 공기전극을 구비하고,상기 연료전극 또는 상기 공기전극은 하기 화학식 1로 표시된 금속 산화물 입자와 n-도프된 결정성 탄소 구조체의 복합촉매를 포함하는, 전기화학 소자:[화학식 1]Ca3-xGdxCo4-yCuyO9-δ상기 화학식 1에서, x는 0
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제1항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 판상의 형태를 갖는, 전기화학 소자
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제2항에 있어서,상기 판상의 형태를 갖는 금속 산화물 입자는 50 내지 100nm의 두께를 갖는 나노시트가 층층이 적층된 형태로, 폭은 300 내지 600 nm인, 전기화학 소자
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제1항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 중공튜브 형태를 갖는, 전기화학 소자
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제4항에 있어서,상기 중공튜브의 표면에 다수의 기공이 형성된, 전기화학 소자
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제4항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 100 nm 내지 300nm의 두께를 갖는, 전기화학 소자
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제1항에 있어서,상기 n-도프된 결정성 탄소 구조체는 n-도프된 그래핀 또는 n-도프된 환원 그래핀 산화물인, 전기화학 소자
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제1항에 있어서,상기 전해질층은 프로톤 전도성 전해질층 혹은 산소이온 전도성 전해질층 인, 전기화학 소자
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제1항에 있어서,상기 전기화학 소자는 연료전지 모드와 물분해 모드의 듀얼 모드로 운전하는 소자이고,상기 복합촉매는 상기 공기전극에 함유되어 상기 연료전지 모드에서 산소환원반응과 상기 물분해 모드에서 산소발생반응을 수행하는, 전기화학 소자
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제1항에 있어서,상기 전기화학 소자는 물분해 모드로 운전하는 소자이고,상기 복합촉매는 상기 연료전극과 상기 공기전극에 모두 포함되어 상기 연료전극에서는 수소발생반응을 상기 공기전극에서는 산소발생반응을 수행하는, 전기화학 소자
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하기 화학식 1로 표시되고, 중공튜브 형태를 갖는, 금속 산화물 입자:[화학식 1]Ca3-xGdxCo4-yCuyO9-δ상기 화학식 1에서, x는 0
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제11항에 있어서,상기 중공튜브의 표면에 다수의 기공이 형성된, 금속 산화물 입자
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제11항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 100 nm 내지 300nm의 두께를 갖는, 금속 산화물 입자
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제11항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 산소발생반응, 수소발생반응, 및 산소환원반응에 대한 촉매적 활성을 갖는, 금속 산화물 입자
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Ca 전구체, Co 전구체, Gd 전구체, Cu 전구체, 폴리비닐피롤리돈, 및 용매를 혼합하여 슬러리 잉크를 만드는 단계;상기 슬러리 잉크를 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 단계; 및상기 섬유를 열처리하여 폴리비닐피롤리돈을 제거하여 중공튜브 형태를 갖는 금속 산화물 입자를 형성하는 단계를 포함하되,상기 금속 산화물 입자는 하기 화학식 1로 표시되는, 금속 산화물 입자 제조방법:[화학식 1]Ca3-xGdxCo4-yCuyO9-δ상기 화학식 1에서, x는 0
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제15항에 있어서,상기 중공튜브의 표면에 다수의 기공이 형성된, 금속 산화물 입자 제조방법
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제15항에 있어서,상기 금속 산화물 입자는 100 nm 내지 300nm의 두께를 갖는, 금속 산화물 입자 제조방법
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