백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체에 있어서,탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어;상기 나노와이어 상에 도핑된 전이금속; 및상기 도핑된 전이금속 표면에 형성된 백금쉘을 포함하며,상기 전이금속은 상기 촉매 구조체 전체에 대해 1 내지 6 원자% 로 도핑되고,상기 백금과 니켈의 원자비가 1:1 내지 3:1이고, 상기 백금쉘의 두께는 0.5 nm 내지 1 nm 이며,상기 촉매 구조체는 산소환원반응(ORR)에서 0.9 VRHE의 백금 질량당 활성(Mass activity)이 1 내지 1.2 A/mgPt이고, 0.6 내지 1.1 VRHE 범위내의 12,000 전위 사이클링 후 70% 이상 유지되는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체.

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제1항에 있어서, 상기 탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어에서 백금은 상기 구조체의 전체 중량 대비 10 내지 50 중량% 인 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체.

제1항에 있어서, 상기 전이금속은 Ti, Zr, Hf, Zn, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Ru, Os, Au, Fe, Co, Cu, In, Ga, Mn, Sn 및 Bi 로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체.

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제1항의 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체를 사용하는 것을 특징으로 하는 연료전지.

제1항의 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체를 사용하는 것을 특징으로 하는 금속-공기 배터리.

(a) 백금-니켈 나노와이어를 형성하는 단계;(b) 상기 백금-니켈 나노와이어를 탄소 분산 용액에 담지시켜서 탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어를 형성하는 단계; 및(c) 상기 탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어를 전이금속 전구체를 포함하는 혼합물에 반응시켜 상기 탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어 상에 상기 전이금속이 도핑된 촉매 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,상기 (a) 단계는 백금과 니켈의 원자비가 1:1 내지 3:1이 되도록 정량하여 백금-니켈 나노와이어를 형성하고,상기 (b) 단계는 상기 탄소 분산 용액을 1000 rpm 이상 2000 rpm 이하의 고속으로 교반시키면서 상기 백금-니켈 나노와이어를 분산 첨가하여 담지시키고,상기 (c) 단계는 상기 탄소에 담지된 백금-니켈 나노와이어와 전이금속 전구체 및 백금 전구체를 포함하는 혼합물을 상기 전이금속이 상기 촉매 구조체 전체에 대해 1 내지 6 원자%로 도핑되도록 혼합하고, 150℃ 내지 190℃의 온도로 열반응시켜 상기 도핑되는 전이금속 표면에 백금쉘이 형성된 촉매 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체 제조방법.

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제14항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 탄소 분산 용액은 흑연, 덴카블랙, 케첸블랙, 아세틸렌 블랙, 카본 나노 와이어, 카본 나노 파이버, 카본나노볼, 그래핀, 불칸카본, 블랙펄카본, 카본블랙, 카본 나노 튜브, 및 구형 탄소체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체 제조방법.

제14항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 전이금속 전구체는 Ti, Zr, Hf, Zn, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Ru, Os, Au, Fe, Co, Cu, In, Ga, Mn, Sn 및 Bi 로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체 제조방법.

제14항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 백금 전구체는 백금 아세틸아세토네이트, 백금 아세테이트, 포타슘테트라클로로플라티네이트, 염화백금산칼륨 및 염화백금산으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백금-니켈 나노와이어 촉매 구조체 제조방법.

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