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已有多项研究涉及活性炭的功能化,通过在适当的氧化状态下嫁接不同的表面基团来实现所需的性能。25 – 27 在改变活性炭性能的方法中,用杂原子(如氧、氮、硼、硫和磷)掺杂碳基质是调整电子结构和改善表面性能的最有效方法。氧官能团通常存在于碳表面,必须考虑它们对电容性能的影响,因为它们参与法拉第相互作用,从而显著增加酸性水系超级电容器中碳的比电容。N 的孤对电子与碳材料石墨 p 键的共轭会进一步扭曲碳结构,从而产生缺陷和可用的活性位点,这已经得到了广泛而深入的研究。然而,磷掺杂碳材料骨架中磷配置的作用机理仍不清楚。28 – 36