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전극 활물질을 포함하는 전극에 있어서,상기 전극 활물질은 나노복합체를 포함하고, 상기 나노복합체는 복수의 그래핀 층; 및상기 그래핀 층 사이에 위치하고, 메조기공을 포함하는 금속산화물 나노입자;를 포함하고,상기 그래핀 층 사이에 매크로 기공을 형성하고,상기 그래핀 층이 질소(N)로 도핑된 것이고, 상기 그래핀 층이 환원된 산화그래핀(reduced graphene oxide, rGO)을 포함하고,상기 금속산화물 나노입자가 산화텅스텐, 산화코발트, 산화철, 산화백금 및 산화몰리브데늄 중에서 선택된 1종 이상이고,상기 매크로 기공은 상기 금속산화물을 사이에 두고 인접하는 상기 그래핀 층 사이의 공간에서 상기 금속산화물 나노입자가 차지하는 공간을 제외하여 형성된 기공인 것인 전극
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제1항에 있어서,상기 금속산화물 나노입자의 일부가 환원된 것을 특징으로 하는 전극
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제1항에 따른 음극;양극 활물질을 포함하는 양극; 및상기 음극과 상기 양극 사이에 전해질;을 포함하는 하이브리드 커패시터
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제6항에 있어서,상기 양극 활물질이 활성탄, 탄소나노튜브, 및 그래핀 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 커패시터
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제6항에 있어서,상기 전해질이 NaPF6, NaBF4, 및 NaClO4 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하이브리드 커패시터
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제6항에 있어서,상기 양극 활물질의 함량은 상기 음극 활물질 100중량부에 대하여 100 내지 1,000 중량부인 것을 특징으로 하는 하이브리드 커패시터
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(a) 메조기공을 포함하는 실리카에 금속산화물 전구체를 함침시켜 금속산화물-실리카 입자를 제조하는 단계;(b) 상기 금속산화물-실리카 입자에 포함된 실리카와 극성기를 갖는 유기실란 화합물을 반응시킴으로써 상기 실리카의 표면에 형성된 유기실란 화합물의 극성기가 양의 전하를 갖도록 상기 금속산화물-실리카 입자를 개질시키는 단계; (c) 산화그래핀과 개질된 상기 금속산화물-실리카 입자를 응집시켜 복합체를 제조하는 단계; (d) 상기 복합체를 열처리하는 단계; (e) 상기 열처리된 복합체로부터 실리카를 제거하여 나노복합체를 제조하는 단계; 및(f) 상기 나노복합체를 포함하는 전극을 제조하는 단계;를 포함하는 제1항에 따른 전극의 제조방법
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제10항에 있어서,단계 (c)의 응집이 양의 전하를 갖는 상기 금속산화물-실리카 입자와 음의 전하를 갖는 상기 산화그래핀의 정전기적 상호작용을 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제10항에 있어서, 상기 유기실란화합물이 아민기 및 아미드기 중에서 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제13항에 있어서, 상기 유기실란화합물이 아미노실란(aminosilane)인 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제10항에 있어서, 단계 (d)의 열처리에 의하여 상기 산화그래핀과 상기 금속산화물-실리카 입자에 포함된 금속산화물의 일부가 환원되는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제15항에 있어서, 단계 (d)의 열처리에 의하여 상기 산화그래핀이 환원되는 동시에 질소로 도핑되는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제16항에 있어서, 단계 (b)의 개질이, 금속산화물-실리카 입자에 포함된 실리카와 극성기를 갖는 유기실란화합물을 반응시켜 수행되는 것이고,상기 질소로 도핑되는 것이 상기 유기실란화합물의 극성기와 상기 산화그래핀이 반응하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제10항에 있어서, 단계 (e)의 실리카 제거가 산성 용액 또는 염기성 용액으로 상기 금속산화물-실리카 입자에 포함된 실리카를 에칭하여 수행되는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제18항에 있어서, 상기 산성 용액이 불산(HF)인 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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제18항에 있어서, 상기 염기성 용액이 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화칼슘 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법
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