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제1 전극;상기 제1 전극과 이격된 상태에서 서로 마주보게 배치된 제2 전극; 및상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 전해질을 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나 이상은 전도성 고분자; 및 상기 전도성 고분자와 상호 작용하는 음이온성 작용기를 구비하고, 전기 전도성을 갖는 멕세인(Mxene) 플레이크를 포함하고, 다공성 구조를 갖는 멕세인(Mxene)-전도성 고분자 복합체 재료로 형성되며,상기 전해질은 망상형(network)으로 가교된 제1 주쇄들(main chains)을 포함하는 제1 고분자로 형성된 제1 고분자 네트워크; 망상형으로 가교되고 적어도 일부가 상기 제1 고분자 네트워크와 화학적으로 결합된 제2 주쇄들을 포함하고, 상기 제1 고분자보다 유연성이 높은 제2 고분자로 형성되며, 상기 제1 고분자 네트워크의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제2 고분자 네트워크; 및 상기 제1 및 제2 고분자 네트워크에 의해 정의되는 이중 가교 네트워크 내부에 담지된 액상 전해질을 구비하는 겔 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 상기 멕세인(Mxene)-전도성 고분자 복합체 재료로 형성된 전극은 상기 전도성 고분자 100 중량부를 기준으로 상기 멕세인 플레이크는 40 중량부 내지 60 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제13항에 있어서, 상기 멕세인(Mxene)-전도성 고분자 복합체 재료로 형성된 전극은 100 내지 400 nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 제1 고분자는 상기 제2 고분자보다 높은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제16항에 있어서, 상기 제1 고분자는 폴리피닐알코올(Polyvinyl alcohol), 폴리아크릴아미도메틸프로판설폰산(poly2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid), 폴리아크릴산(Polyacrlic Acid), 폴리피롤리돈(Poly(N-pyrrolidone)) 및 폴리사카라이드(Polysaccharide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고,상기 제2 고분자는 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 아크릴 아마이드(acryl amide) 및 디메틸아크릴아마이드(dimethylacrylamide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 제2 고분자는 메틸렌비스아크릴아미드(Methylenebisacrylamide), 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(ethylene glycol dimethacrylate), 에틸렌글리콜디그리딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디아크릴레이트(hexanediol diacrylate), 디알릴아크릴아미드(N,N-diallylacrylamide) 및 디비닐벤젠(divinylbenzene)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상에 의해 가교된 하이드록시에틸 메타크릴레이트 사슬들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 제2 고분자 네트워크의 가교도는 상기 제1 고분자 네트워크의 가교도보다 낮은 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 제2 고분자 네트워크의 사슬 길이는 상기 제1 고분자 네트워크의 사슬 길이보다 긴 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서, 상기 액상 전해질은 이온성 액체(ionic liquid) 또는 유기 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제21항에 있어서, 상기 액상 전해질은 상기 이온성 액체를 포함하고,상기 제1 및 제2 고분자 네트워크 각각은 상기 이온성 액체의 양이온과 음이온을 해리시키기 위한 극성 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제14항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 멕세인(Mxene)-전도성 고분자 복합체 재료로 형성되고, 120Hz의 주파수에서 79
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제23항에 있어서, 1000V/s의 이상의 주사속도에서 충방전이 가능한 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서,상기 멕세인 플레이크는 Ti2C, (Ti0
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제12항에 있어서, 상기 음이온성 작용기는 하이드록시기(-OH), 카르보닐기(=O) 및 플루오린기(-F)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서,상기 전도성 고분자의 단량체들 중 적어도 일부는 상기 음이온성 작용기와의 상호 작용에 의해 산화된 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제27항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(알킬티오펜)(poly(alkylthiophene)), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(poly(phenylenevinylene)), 폴리(디에닐렌비닐렌)(poly(thienylenevinylene)) 및 폴리아세틸렌(polyacetylene)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제28항에 있어서,상기 전도성 고분자는 하기 화학식 2-1 내지 2-9로 이루어진 그룹에서 선택된 하나의 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터:[화학식 2-1][화학식 2-2][화학식 2-3][화학식 2-4][화학식 2-5][화학식 2-6][화학식 2-7][화학식 2-8][화학식 2-9]
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제27항에 있어서,상기 전도성 고분자는 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 분자 및 상기 PEDOT 분자와 상호 작용하는 PSS(polystyrene sulfonate) 분자를 포함하고,상기 PEDOT 분자의 단량체들 중 적어도 일부는 산화된 퀴노이드 구조(Quinoid structure)를 갖는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제30항에 있어서,상기 PEDOT 분자는 중성 상태인 벤조이드 구조(Benziod structure)의 단량체 및 상기 퀴노이드 구조의 단량체를 함께 포함하거나 상기 퀴노이드 구조의 단량체만을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제12항에 있어서,상기 전도성 고분자 100 중량부를 기준으로 상기 멕세인 플레이크는 30 중량부 내지 150 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제32항에 있어서,상기 전도성 고분자 100 중량부를 기준으로 상기 멕세인 플레이크는 40 중량부 내지 60 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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제32항에 있어서,상기 멕세인(Mxene)-전도성 고분자 복합체 재료는 2 내지 50 nm 크기의 내부 기공을 포함하는 것을 특징으로 하는, 슈퍼 커패시터
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