본 발명은 이온 치환 방법을 통한 격자 결함이 도입된 나노시트의 제조방법 및 이에 따라 제조된 나노시트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이온 치환 방법을 통한 격자 결함이 도입된 나노시트의 제조방법은 간단한 공정을 통해 물리적 및 전기화학적 특성이 우수한 촉매 물질을 제조할 수 있다. 특히, Fe를 층상 LiCoO2에 치환한 후 산처리 과정 및 박리화 과정을 통해 나노시트 상에 산소 음이온 격자결함을 도입할 수 있어 나노시트의 산소 발생 촉매 활성을 현저하게 향상시킬 수 있다.