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(a) 소정의 실리콘 나노분말과 CNF를 에탄올에 혼합 및 분산시킨 후 혼합물을 소정 시간 동안 초음파 처리하여 Si/CNF 혼합물을 합성하는 단계;(b) GO 수용액을 상기 (a) 단계에서 제조된 Si/CNF 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 초음파 처리하여 소정 시간동안 교반하여 Si/CNF/GO 분산액을 합성하는 단계;(c) 상기 Si/CNF/GO 분산액을 진공 여과 및 건조시켜 Si/CNF/GO 복합체를 합성하는 단계; 및 (d) 열처리 과정을 통해 Si/CNF/rGO 복합체를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘／탄소나노섬유／그래핀 복합체 제조방법
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제1항에 있어서,상기 Si/CNF/rGO 복합체는 Si:CNF/rGO = 3:2 ~ 2:3의 범위에서 첨가되는 상기 실리콘 나노분말, CNF, GO의 질량 비율을 조절하여 형성하는 것을 특징으로 하는 Si/CNF/rGO 복합체의 제조방법
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제2항에 있어서,상기 Si/CNF/rGO 복합체는 Si:CNF/rGO = 1: 1 의 질량 비율로 형성하는 것을 특징으로 하는 Si/CNF/rGO 복합체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 (d) 단계에서,상기 열처리 과정은 Ar 가스 흐름을 소정 시간 유지한 석영 관로에서 10℃/min의 속도로 최대 550℃까지 가열하여 Si/CNF/rGO 복합체를 합성하는 것을 특징으로 하는 Si/CNF/rGO 복합체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 CNF는 철-구리 촉매를 이용하여 화학기상증착법으로 합성된 것을 특징으로 하는 Si/CNF/rGO 복합체의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 철-구리 촉매는 공침법을 이용하여 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 무게비로 혼합된 촉매 화합물에, 지지체로 알루미늄 나이트레이트를 혼합한 A 용액을 형성하고, 억제제로 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시켜 B 용액을 형성하여 상기 A용액과 혼합하고, 침전제로 알루미늄 카보네이트를 중류수에 용해시켜 C 용액을 형성하고 상기 A와 B 용액을 혼합한 용액과 상기 C 용액을 혼합시키고, 상기 반응된 화합물 용액을 필터링하여 침전물을 생성하고, 상기 침전물을 건조시켜 철-구리 촉매분말을 형성하는 것을 특징으로 하는 Si/CNF/rGO 복합체의 제조방법
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(a) 소정의 실리콘 나노분말과 CNF를 에탄올에 혼합 및 분산시킨 후 혼합물을 소정 시간 동안 초음파 처리하여 Si/CNF 혼합물을 합성하는 단계;(b) GO 수용액을 상기 (a) 단계에서 제조된 Si/CNF 혼합물에 첨가하고, 생성된 혼합물을 초음파 처리하여 소정 시간동안 교반하여 Si/CNF/GO 분산액을 합성하는 단계;(c) 상기 Si/CNF/GO 분산액을 진공 여과 및 건조시켜 Si/CNF/GO 복합체를 합성하는 단계; (d) 열처리 과정을 통해 Si/CNF/rGO 복합체를 합성하는 단계; 및(e) 상기 Si/CNF/rGO 복합체를 음극재로 사용하여 이차전지를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,상기 (e) 단계에서 전해질은, 에틸렌 카보네이트(EC), 디메틸 카보네이트(DMC) 및 에틸 메틸 카보네이트(EMC)을 1:1:1 부피비로 혼합한 용액에 1M LiPF6를 용해하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,작업전극(working electrode)을 전도성 첨가제 및 바인더를 사용하지 않고 상기 Si/CNF/rGO 복합체를 이용하고, 상대전극 및 기준 전극으로 Li 금속을 이용하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,상기 Si/CNF/rGO 복합체는 Si:CNF/rGO = 3:2 ~ 2:3의 범위에서 첨가되는 상기 실리콘 나노분말, CNF, GO의 질량 비율을 조절하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,상기 Si/CNF/rGO 복합체는 Si:CNF/rGO = 1: 1 의 질량 비율로 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,상기 (d) 단계에서,상기 열처리 과정은 Ar 가스 흐름을 소정 시간 유지한 석영 관로에서 10℃/min의 속도로 최대 550℃까지 가열하여 Si/CNF/rGO 복합체를 합성하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제7항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 CNF는 철-구리 촉매를 이용하여 화학기상증착법으로 합성된 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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제13항에 있어서,상기 철-구리 촉매는 공침법을 이용하여 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 무게비로 혼합된 촉매 화합물에, 지지체로 알루미늄 나이트레이트를 혼합한 A 용액을 형성하고, 억제제로 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시켜 B 용액을 형성하여 상기 A용액과 혼합하고, 침전제로 알루미늄 카보네이트를 중류수에 용해시켜 C 용액을 형성하고 상기 A와 B 용액을 혼합한 용액과 상기 C 용액을 혼합시키고, 상기 반응된 화합물 용액을 필터링하여 침전물을 생성하고, 상기 침전물을 건조시켜 철-구리 촉매분말을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법
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