Die Mechanismen hinter der verbesserten Ladungsspeicherung von P-funktionalisierten Kohlenstoffen werden zum ersten Mal unter Verwendung von nicht porösem Graphenoxid, das mit Phosphorsäure behandelt und bei 400 oder 800 ° C geglüht wurde, entschlüsselt. Die elektrochemische Untersuchung in 1 M H2SO4 zeigt, dass Phosphorgruppen die Ladungsspeicherung und die elektrochemische Stabilität steigern, mit mehr Wirkung für die höhere Glühtemperatur. Das Glühen bei 800 ° C führt auch dazu, dass das Material 60.000 Lade-Entlade-Zyklen ohne Kapazitätsverlust bei 1,5 V aushält. Die Verbesserung der elektrochemischen Leistung wird hauptsächlich durch die Änderung der Oberflächenchemie bestimmt, die umfassend mit NMR-, FTIR- und XPS-Charakterisierungstechniken untersucht wurde. Die kollektive Analyse der elektrochemischen Reaktion und der Oberflächenchemie zeigt, dass eine verbesserte Ladungsspeicherung durch phosphorfunktionalisierte Graphenmaterialien aufgrund der folgenden synergistischen Mechanismen ermöglicht wird: i) nicht-faradaische Aufladung; ii) im Entstehen begriffene Wasserstoffspeicherung in der Zwischenschicht; iii) Benzochinon-zu-Hydrochinon-Redoxprozesse; iv) Phosphat-zu-Phosphonat-ähnliche Transformation. Aus praktischer Sicht kann die gespeicherte Ladung aufgrund der höheren Kapazität bei vorheriger elektrochemischer Aktivierung in der Nähe des Sauerstoffentwicklungspotentials und des breiteren nutzbaren elektrochemischen Fensters, das durch phosphorbezogene Gruppen ermöglicht wird, verstärkt werden.