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Tabla 2. Especies de nitrógeno en materiales carbonosos Csp -Csp (284.7–284.9 eV), Csp -N (285.3–286.7
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y su efecto electroquímico.
eV) y Csp -N (286.5–287.7 eV) (Ayiania et al.,
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2020;Jeon et al., 2020).
Tabla 3. Energía de enlace en las especies de nitrógeno
y su contribución en supercapacitores

Tipo de Energía de enlace Contribución a
nitrógeno (eV) supercapacitores

N piridínico 398.2 – 399.1 Incrementa
(N1s) pseudocapacitancia; sitios
redox activos
XPS y FTIR: técnicas complementarias para 401.0 – 402.7
Incrementa la
caracterizar el dopaje N grafítico o conductividad eléctrica y la
cuaternario
(N-Q) potencia
Para comprender el efecto del dopaje con
nitrógeno, es necesario emplear técnicas Pirrólico 399.8~401.2 Mayor capacitancia
especifica, mejora la
analíticas precisas que permitan conocer la humectabilidad, menor
composición elemental y la estructura química resistencia de carga
superficial de los materiales. En este contexto, la
Espectroscopía de Fotoelectrones Emitidos por Rayos En términos de contenido de nitrógeno (2 y 5 at.%)
X (XPS, por sus siglas en inglés) y la Espectroscopía se consideran un rango típico y efectivo (Liu et al.,
Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) se 2024). Esto refuerza que no siempre un mayor
destacan como herramientas complementarias. contenido de nitrógeno implica un mejor
desempeño, ya que la capacitancia final
XPS permite identificar la composición elemental depende de la combinación entre tipo de
de la superficie y el tipo de enlaces químicos nitrógeno, contenido, estructura porosa y
presentes, proporcionando información sobre los conductividad.
diferentes estados del nitrógeno en la red
carbonosa. Por su parte, FTIR permite identificar los Por otra parte, FTIR se emplea como técnica
grupos funcionales presentes, revelando cambios complementaria para identificar grupos
en la estructura química inducidos por el dopaje. funcionales como C‒N, N‒H, C=O y C‒O. En
carbones dopados con nitrógeno, se observan
La combinación de ambas técnicas permite bandas asociadas al estiramiento N–H en la región
relacionar la química superficial del material con su de 3400–3200 cm⁻¹, así como señales de enlaces
desempeño electroquímico, lo que resulta clave C–N entre 1550–1500 cm⁻¹ y bandas cercanas a
en el diseño de electrodos para supercapacitores. 1600 cm⁻¹ atribuida a enlaces C=N (Mohammed
et al., 2025). En particular, la región 1550–1500
Identificación y análisis de especies nitrogenadas cm⁻¹, se asocia frecuentemente a modos
en la matriz carbonosa vibracionales C–N/C=C en estructuras tipo
pirrol/pirrólico; sin embargo, su identificación
En la Tabla 3 se presentan los valores típicos de precisa requiere el apoyo de XPS y otros análisis
energía de enlace asociados a las principales complementarios (Lazar, et al.,2019). FTIR sirve
especies de nitrógeno identificadas mediante XPS, como una confirmación cualitativa, mientras que
así como su contribución al desempeño XPS es la técnica clave para su análisis.
electroquímico (Kaushal et al., 2025). En particular,
la región de C 1s se asigna a picos de enlaces

57 Tlahuizcalli ISSN: 2448-7260 Año 12 Núm. 34 Enero-abril 2026