采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs)，通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面，形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现，C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中，10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性，在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时，所需要的过电位分别为158和157 mV，并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面，有助于减小电荷传输阻力，加快电催化析氢界面反应动力学过程。

导电性是影响活性炭的电化学性能的重要因素，但活性炭发达的孔隙结构通常会破坏连续导电网络。本研究以沥青/聚丙烯腈(PAN)混合前驱体为原料，提出一种简单的选择性化学蚀刻策略制备兼具高比表面积与高导电性的活性炭。研究发现，PAN衍生炭包含无定形与结晶炭；在活化过程中，高反应活性的无定形炭被优先刻蚀，促使低缺陷炭骨架原位重构为连续导电网络。优化样品的比表面积达2773 m²·g⁻¹，电导率提升了2.6倍(912 S·m⁻¹)，性能优于大多数活性炭。此外，沥青和PAN分子之间通过预氧化产生的强交联效应使制备的活性炭的产率(58%)显著高于纯沥青基活性炭(34%)。组装的对称超级电容器在10 mg·cm⁻²高负载量下仍表现出优异的面电容(1 A·g⁻¹时为2.8 F·cm⁻²)、良好的倍率性能(50 A·g⁻¹时电容保持率为41%)、高的能量密度(10.9 Wh·kg⁻¹)及卓越的循环稳定性(50000次循环后容量无衰减)，本工作显示了高导电活性炭在实际应用中的巨大潜力，为先进储能器件用导电活性炭的制备提供了新思路。

大比表面积活性炭的密度普遍较低、体积储能性能不佳，难以满足超级电容器的小型化发展需求。针对此，本工作提出在活化前对炭前驱体进行机械压实以提高活性炭密度的普适性方法，并研究了机械压实对由外而内活化(炭粉/KOH混合物)和均匀离子活化(热解含钾盐类)所制备活性炭的比表面积、孔结构和电容储能性能的影响规律。结果表明，对前驱体进行机械压实能够提高活化反应效率、活性炭密度和体积电容储能性能。随着机械压力升高，由外而内活化所得活性炭的比表面积和孔隙率先升高后降低，原因在于机械压实能够消除颗粒间的空隙以增加前驱体与活化剂之间的接触，进而显著提高了活化效率。对于均匀离子活化，活性炭的比表面积和孔隙率呈现先降低后升高的趋势，这可能是由于致密前驱体抑制了热解过程中产生的活性气体分子(H₂O、CO₂等)快速散逸，使之继续参与活化反应，提高了活化刻蚀效率。本工作为大比表面积和高密度活性炭的设计制备提供了简单思路。