와이어형 전이금속 기재;상기 전이금속 기재를 둘러싸는 3차원 다공성 전이금속 층; 및상기 3차원 다공성 전이금속 층 상에 형성되고, 평균 두께가 25 내지 35 nm 인, 3차원 층상 이중 수산화물(layered double hydroxide) 나노구조체 층을 포함하는 수퍼커패시터용 전극으로서,상기 3차원 층상 이중 수산화물 나노구조체가 열수법에 의해 형성되어 다공성이면서 가지상의 꽃형상 구조체이고, 상기 전극이 2,000 내지 3,000 F/g의 중량 정전용량(gravimetric capacitance), 65 내지 80 F/㎤의 체적 정전용량(volumetric capacitance), 0.5 내지 1.5 F/㎠의 면적 정전용량(areal capacitance), 및 0.05 내지 0.3 F/cm의 길이 정전용량(length capacitance)을 갖고, 상기 전극이 15 mA의 정전류로 10,000 회 충방전시 초기 정전용량의 85 % 이상의 정전용량을 갖는, 수퍼커패시터용 전극.

제1항에 있어서,상기 전이금속 기재가 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈-티타늄 합금 및 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,상기 3차원 다공성 전이금속 층이 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 코발트(Co), 망간(Mn) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 수퍼커패시터용 전극.

제1항에 있어서,상기 3차원 다공성 전이금속 층은 평균 두께가 10 내지 50 ㎛인, 수퍼커패시터용 전극.

제1항에 있어서,상기 3차원 층상 이중 수산화물 나노구조체 층이 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 철(Fe), 크롬(Cr), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 수퍼커패시터용 전극.

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제1항에 있어서,상기 전이금속 기재가 니켈을 포함하고,상기 3차원 다공성 전이금속 층이 니켈을 포함하고,상기 3차원 층상 이중 수산화물 나노구조체 층이 니켈 및 코발트를 포함하는, 수퍼커패시터용 전극.

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제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항의 수퍼커패시터용 전극을 포함하는, 수퍼커패시터.

제9항에 있어서,상기 수퍼커패시터는상기 수퍼커패시터용 전극을 포함하는 양극;와이어형 전이금속 기재, 상기 전이금속 기재를 둘러싸는 3차원 다공성 전이금속 층, 및 상기 3차원 다공성 전이금속 층 상에 형성된, 3차원 산화망간 층을 포함하는 음극; 및금속수산화물 및 고분자 수지를 포함하는 전해질을 포함하는, 수퍼커패시터.

제10항에 있어서,상기 금속수산화물이 수산화칼륨, 수산화나트륨, 황산화나트륨, 염화리튬 및 인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,상기 고분자 수지가 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리피리딘 및 폴리에틸렌산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 수퍼커패시터.

제9항에 있어서,상기 수퍼커패시터가 0.5 내지 10 A/g의 전류 밀도에서 150 내지 350 F/g의 비정전용량(specific capacitance)을 가지며, 0.015 A/㎤의 전류 밀도에서 8 내지 15 F/㎤의 체적 정전용량(volumetric capacitance)을 갖는, 수퍼커패시터.

제9항에 있어서,상기 수퍼커패시터는 전류 밀도가 0.015 A/㎤에서 0.075 A/㎤로 변화시 초기 체적 정전용량의 90 % 이상의 체적 정전용량을 갖는, 수퍼커패시터.

제9항에 있어서,상기 수퍼커패시터는 2.5 A/g의 전류 밀도에서 145 내지 160 Wh/kg의 에너지 밀도(energy density) 및 2,000 내지 3,000 W/kg의 출력 밀도(power density)를 갖는, 수퍼커패시터.

(1) 와이어형 전이금속 기재에 대해 전해 도금법을 이용하여 전이금속을 증착하여, 상기 전이금속 기재를 둘러싸는 3차원 다공성 전이금속 층을 형성하는 단계; 및(2) 상기 3차원 다공성 전이금속 층 상에 열수법을 이용하여 평균 두께가 25 내지 35 nm인 3차원 층상 이중 수산화물(layered double hydroxide) 나노구조체 층을 형성하는 단계를 포함하는 수퍼커패시터용 전극의 제조방법으로서,상기 3차원 층상 이중 수산화물 나노구조체가 다공성이면서 가지상의 꽃형상 구조체이고,상기 전극이 2,000 내지 3,000 F/g의 중량 정전용량(gravimetric capacitance), 65 내지 80 F/㎤의 체적 정전용량(volumetric capacitance), 0.5 내지 1.5 F/㎠의 면적 정전용량(areal capacitance), 및 0.05 내지 0.3 F/cm의 길이 정전용량(length capacitance)을 갖고, 상기 전극이 15 mA의 정전류로 10,000 회 충방전시 초기 정전용량의 85 % 이상의 정전용량을 갖는, 수퍼커패시터용 전극의 제조방법.

제15항에 있어서,상기 단계 (1)에서, 상기 와이어형 전이금속 기재를 음극으로 하고, 백금계 양극, 및 전이금속 염화물을 포함하는 전해질을 사용하여 1 내지 5 A의 정전류에서 전해 도금을 수행하는, 수퍼커패시터용 전극의 제조방법.

제16항에 있어서,상기 전이금속 기재가 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈-티타늄 합금 및 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,상기 전이금속 염화물이 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 코발트(Co), 망간(Mn) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 수퍼커패시터용 전극의 제조방법.

제15항에 있어서,상기 단계 (2)에서, 상기 3차원 다공성 전이금속 층을, 전이금속 질산염 및 염기성 용액을 포함하는 용액과 60 내지 150 ℃에서 반응시켜 열수법을 수행하는, 수퍼커패시터용 전극의 제조방법.

제18항에 있어서,상기 전이금속 질산염이 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 철(Fe), 크롬(Cr), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 및 아연(Zn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 수퍼커패시터용 전극의 제조방법.