촉매를 사용하여 그래핀을 성장시켜 그물 망 형태의 그래핀 구조체를 합성하는 단계와, 금속산화물 나노입자 콜로이드 용액을 합성하는 단계와, 상기 그래핀 구조체위에 박막형태로 상기 금속산화물 나노입자를 증착시키는 단계를 포함하되,상기 그래핀을 성장시켜 그물망 형태의 그래핀 구조체를 합성하는 단계는 가열부와 냉각부 및 발열체의 하단에 스크류 봉 형태의 가동부가 구비되어 가열부와 냉각부 사이를 이동하면서 작동함에 따라 승온 및 냉각시간을 단축하는 RTCVD 시스템을 사용하는, 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

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제 1항에 있어서, 상기 RTCVD 시스템은 시료를 챔버에 넣고 진공상태에서 알곤/수소 가스를 흘려주면서 발열부의 온도를 900∼1,100 ℃ 로 가열한 다음, 메탄가스를 흘려주면서 그래핀을 성장시킨 후, 발열부를 빠르게 원래의 위치로 이동시켜 4∼6분내에 190∼210 ℃로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 촉매는 니켈 폼을 사용하여 그래핀이 성장된 시료를 염산으로 60∼80 ℃에서 5∼7시간 동안 니켈 촉매를 제거하는 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자 콜로이드 용액은 수열합성법에 의해 합성된 지름이 4∼10nm 크기의 이산화 티타늄 나노 결정 콜로이드 상태로 만드는 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 그래핀과 금속산화물 나노입자 결합은 삼차원 그물 망 형상의 그래핀 구조체 위에 이산화 티타늄 나노 입자들을 drop-casting 방법으로 상기 그래핀 구조체위에 증착시킨 후, 대기 중에서 430∼470 ℃로 1∼1.5 시간 동안 가열하여 균일한 박막형태로 증착시키는 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 그래핀은 전도성이 900-1100 s/m 이고, 삼차원 형상의 40∼60 μm 크기의 매크로 기공과 15∼25μm 크기의 폭을 갖는 그물망 형태인 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자는 2∼8 nm 크기의 열린 메조 기공을 갖는 박막 형태인 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 금속산화물은 Ti 이외에 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Si, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Sn, Sb, W 및 Ce에서 선택된 어느 하나 또는 둘이상의 원소로 구성되는 것을 특징으로 하는 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 리튬이차전지 음극재료의 제조방법.

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