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planar del carbono, lo que favorece la
transferencia de electrones y, en consecuencia,
mejora la conductividad eléctrica (Fujita Shin,
2017;Kaushal et al. 2025).
En la Figura 2 se muestra un esquema de las
principales configuraciones de nitrógeno en la red
carbonosa, donde se distinguen su ubicación
Figura 1. Principales rutas de dopaje relativa en bordes y planos del material.
En materiales carbonosos existe un compromiso
entre porosidad y conductividad, ya que un
aumento del área superficial puede afectar el
transporte electrónico y la capacidad de potencia
(Shinde et al., 2025). El dopaje con nitrógeno
permite modular este equilibrio al modificar la
estructura electrónica del material, puede mejorar
la conductividad eléctrica y la N: Piridínico, N: Pirrólico, N: Grafítico
pseudocapacitancia mediante reacciones redox
reversibles y aumentar la mojabilidad, facilitando Figura 2. Configuraciones de N en red de carbono
el transporte iónico y la transferencia de masa
(Devi et al., 2025; Jeon et al., 2020). Por otra parte, la síntesis a altas temperaturas
favorece el nitrógeno grafítico, que sustituye
Especies de nitrógeno presentes en la red carbono en el anillo hexagonal. La temperatura de
carbonosa pirólisis define la distribución: el nitrógeno pirrólico
se transforma en piridínico y cuaternario (~600 °C),
El nitrógeno piridínico se enlaza con dos átomos de y el piridínico en cuaternario (>800 °C) (Zhou et al.
carbono formando estructuras tipo hexagonal, 2024).
contribuyendo a la presencia de un electrón p al
La Tabla 2 resume las principales especies de
une a dos átomos de carbono en anillos nitrógeno presentes en materiales carbonosos y su
pentagonales. Ambas especies se localizan en los contribución al desempeño electroquímico. Como
bordes o vacantes de la red carbonosa (Kaushal se observa, cada tipo desempeña una función: el
et al., 2025). nitrógeno piridínico se asocia con la generación
de sitios redox activos y contribuye a la
El nitrógeno pirrólico se asocia con configuraciones pseudocapacitancia, el nitrógeno pirrólico
estructurales similares a las del pirrol; sin embargo, favorece la interacción con el electrolito y la
no presenta una estructura molecular idéntica, ni humectabilidad, mientras que el nitrógeno
se garantiza la presencia de hidrógeno tras grafítico mejora la conductividad eléctrica y el
tratamientos térmicos. transporte de carga. En este sentido, el
rendimiento electroquímico depende de la
Por su parte, el nitrógeno grafítico sustituye átomos combinación y distribución de estas, lo que
de carbono dentro de la red, enlazándose con tres refuerza la importancia de un diseño controlado
átomos de carbono en una configuración sp . Este durante la síntesis.
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tipo de nitrógeno se incorpora en la estructura
Año 12 Núm. 34 Enero-abril 2026 Tlahuizcalli ISSN: 2448-7260 56
