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다면 구조로 형성된 바디; 및상기 바디에 형성된 제1 크기 범위의 마이크로 기공, 상기 제1 크기 보다 큰 제2 크기 범위의 메소 기공, 상기 제2 크기 보다 큰 제3 크기 범위의 매크로 기공 중 적어도 하나의 기공으로 이루어진 다공 구조체;를 포함하되,상기 다공 구조체를 이루는 기공 간에 연결된 연결통로를 포함하고,3,000 m2g-1 이상의 비표면적을 가지는, 다공성 탄소 구조체
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제1 항에 있어서,상기 바디는, 팔면체 구조로 형성된, 다공성 탄소 구조체
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질소 분위기에서, 고분자-금속유기구조체를 소정 온도 및 소정 시간으로 탄화하여, 제1 크기 범위의 마이크로 금속 입자, 상기 제1 크기 보다 큰 제2 크기 범위의 메소 금속 입자, 및 상기 제2 크기 보다 큰 제3 크기 범위의 매크로 금속 입자 중 적어도 하나의 금속 입자를 포함하는 예비 다공성 탄소 구조체를 제조하는 단계; 및상기 예비 다공성 탄소 구조체에서 상기 금속 입자를 선택적으로 식각하여, 상기 제1 크기 범위의 마이크로 기공, 상기 제2 크기 범위의 메소 기공, 및 상기 제3 크기 범위의 매크로 기공 중 적어도 하나의 기공으로 이루어진 다공 구조체를 포함하는 다공성 탄소 구조체를 제조하는 단계;를 포함하되,상기 예비 다공성 탄소 구조체를 제조하는 단계에서, 상기 소정 온도 및 상기 소정 시간의 탄화를 통하여, 상기 마이크로 금속 입자 간에 서로 제1 응집되어, 상기 마이크로 금속 입자 중 적어도 일부는 상기 메소 금속 입자를 형성하고, 상기 메소 금속 입자 간에 서로 제2 응집되어, 상기 메소 금속 입자 중 적어도 일부는 상기 매크로 금속 입자를 형성하되,상기 마이크로 금속 입자 및 상기 메소 금속 입자 중 적어도 하나의 금속 입자는, 상기 제1 및 제2 응집 중 적어도 하나의 응집을 위하여, 상기 예비 다공성 탄소 구조체 내부에서 이동하여, 상기 금속 입자의 자리(site)를 연결하는 연결통로를 형성하고,상기 다공성 탄소 구조체를 제조하는 단계에서,상기 식각을 통하여, 상기 금속 입자가 선택적으로 식각되어 상기 기공으로 이루어진 다공 구조체를 형성하되,상기 다공 구조체를 이루는 기공은 상기 연결통로로 연결되고,상기 다공성 탄소 구조체의 표면적을 증가시키는 단계를 더 포함하되,상기 표면적을 증가시키는 단계는,동일한 부피비의 질소 및 이산화탄소를 제공하는 것을 포함하는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제3 항에 있어서, 상기 예비 다공성 탄소 구조체를 제조하는 단계에서,상기 소정 온도는, 700 ℃ 이상 내지 900 ℃ 이하이고,상기 소정 시간은, 1 시간 초과 내지 24 시간 미만인, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제3 항에 있어서,용매에 금속 입자 및 유기물을 제공하고 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 진공 분위기에서 열처리하여, 상기 제1 크기 범위의 마이크로 금속 입자를 포함하는 금속유기구조체를 제조하는 단계; 및진공 분위기에서, 상기 금속유기구조체에 제1 고분자 재료 및 제2 고분자 재료를 제공하고 기상 중합하여, 상기 고분자-금속유기구조체를 제조하는 단계;를 더 포함하는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제5 항에 있어서, 상기 금속유기구조체를 제조하는 단계에서,상기 열처리는, 80 ℃ 이상 내지 100 ℃ 이하에서 10 시간 이상 내지 20 시간 이하로 수행되는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제5 항에 있어서, 상기 고분자-금속유기구조체를 제조하는 단계에서,상기 제1 고분자 재료는, 페놀(phenol)이고,상기 제2 고분자 재료는, 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)이고,상기 기상 중합은, 80 ℃ 이상 내지 100 ℃ 이하에서 20 시간 이상 내지 28 시간 이하로 수행되는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제3 항에 있어서, 상기 표면적을 증가시키는 단계는, 상기 동일한 부피비의 질소 및 이산화탄소가 제공된 분위기에서, 상기 다공성 탄소 구조체를 800 ℃ 이상 내지 1,000 ℃ 이하에서 1 시간 이상 내지 3 시간 이하로 열처리하는 단계; 및상기 열처리하는 온도가 상온이 될 때까지 질소 분위기를 유지하는 단계;를 포함하는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제5 항에 있어서,상기 금속유기구조체를 제조하는 단계에서,상기 금속유기구조체는, 팔면체 구조로 형성되고,상기 고분자-금속유기구조체를 제조하는 단계에서,상기 고분자-금속유기구조체는, 상기 팔면체 구조를 유지하되, 상기 금속유기구조체 보다 표면적이 증가하는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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제5 항에 있어서,상기 금속유기구조체를 제조하는 단계에서,상기 금속은, 구리(copper) 및 아연(zinc) 중 적어도 하나를 포함하는, 다공성 탄소 구조체 제조방법
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