Süsiniku taasaktiveerimine on võtmeprotsess, mis annab süsinikmaterjalidele suurepärased adsorptsiooniomadused ja pinnaaktiivsus. Selle olemus seisneb süsinikmaatriksi mikrostruktuuri ja pinnakeemiliste omaduste reguleerimises füüsikaliste või keemiliste vahenditega, saavutades seeläbi materjali funktsioonide sihipärase disaini. Süsiniku taasaktiveerimise protsessis on esimene samm lähteaine termiline lagunemine ja karboniseerimine, moodustades juhuslikult paigutatud süsiniku kuusnurksete rõngaste põhilised struktuuriüksused. Need üksused on omavahel ühendatud van der Waalsi jõudude ja kovalentsete sidemete kaudu, moodustades esialgse süsiniku raamistiku. Selles etapis on süsinikmaterjalil tavaliselt väike eripind ja suletud pooride struktuur, mis nõuab selle siseruumi edasist arendamist aktiveerimisprotsessi kaudu.
Füüsiline aktiveerimine kasutab aktiveerimisainetena auru, süsinikdioksiidi või õhku. Temperatuurivahemikus 800{4}}1100 kraadi toimuvad aktiveeriva aine molekulid oksüdatsioonireaktsioonid süsiniku raamistikus olevate süsinikuaatomitega. See selektiivne söövitusefekt ilmneb eelistatavalt süsiniku struktuuri energilisemates aktiivsetes kohtades, näiteks defektides, küllastumata sidemetes jne. Aktiveerimisreaktsiooni jätkudes laienevad algselt moodustunud mikropoorid kiht-kihilt läbi pooride seinte söövitamise ja külgnevate mikropooride vaheline ühendus moodustab mesopoorid, mis lõpuks konstrueerib mitmetasandilise pooride võrgustiku, mis koosneb mikropooridest, mesopooridest. Aktiveerimistemperatuuri ja -aja täpne reguleerimine on selles protsessis ülioluline: liiga madal temperatuur põhjustab aeglase aktiveerimisreaktsiooni kiiruse ja pooride mittetäieliku arengu; samas kui liiga kõrge temperatuur võib põhjustada süsiniku skeleti liigset põlemist, vähendades materjali mehaanilist tugevust ja saagist.
Keemiline aktiveerimine hõlmab keemiliste ainete sisseviimist enne karboniseerimist või selle ajal. Selle mehhanism on keerulisem kui füüsiline aktiveerimine ja hõlmab dehüdratsiooni, katalüütilist ja söövitavat toimet. Võrreldes füüsikalise aktiveerimisega on keemilise aktiveerimise eeliseks madalam aktiveerimistemperatuur ja suurem reaktsiooni efektiivsus ning ainete sisseviimine muudab süsinikmaterjali pinnakeemilist keskkonda - näiteks fosforhappe aktiveerimisel võib säilida rohkem hapnikku -sisaldavaid funktsionaalseid rühmi, kaaliumhüdroksiidi aktiveerimisel aga kipub moodustuma elektronirikkad{{4 pinnad.
Pinna modifitseerimine süsiniku taasaktiveerimise protsessis on veel üks oluline aspekt materjali spetsiifiliste omaduste parandamiseks. Aktiveerimisreaktsiooni kõrge -temperatuuri keskkonnas toimub süsinikmaterjali pinnal keemilised reaktsioonid aktiveeriva aine ja atmosfääris leiduvate lisandgaasidega, moodustades hapnikku -sisaldavad funktsionaalrühmad näiteks hüdroksüül-, karboksüül- ja nii edasi, aga ka vähesel määral lämmastiku- ja väävlirühmi. Nende funktsionaalrühmade tüübid ja kogused mõjutavad otseselt süsinikmaterjali - pinna märguvust, elektrokeemilist jõudlust ja adsorptsiooni selektiivsust, näiteks karboksüülrühmade sisseviimine võib oluliselt suurendada materjali kelaadimisvõimet raskmetallide katioonide jaoks, samas kui püridiin- tüüpi lämmastiku olemasolu võib parandada selle katalüütilist aktiivsust hapniku redutseerimise reaktsioonides. Lisaks pakuvad aktiveerimisprotsessi käigus tekkinud pinnadefektid (nt üksikud vabad töökohad, kahekordsed vabad töökohad ja topoloogilised defektid) materjalile rohkelt aktiivseid kohti, mis näitavad ainulaadseid eeliseid energia salvestamisel, katalüütilisel muundamisel ja muudes valdkondades.
Alates mikroskoopilisest mehhanismist kuni makroskoopilise jõudluseni on süsiniku taasaktiveerimise tehnoloogia väljatöötamine alati põhinenud korrelatsiooniseadusel "rakenduse struktuur - jõudlus -". Täiustatud iseloomustustehnikate (nt sünkrotronkiirguse ja aberratsiooni{3}}korrigeeritud elektronmikroskoopia) rakendamisega on teadlased omandanud sügavama arusaama pooride evolutsiooni dünaamilisest protsessist ja pinna funktsionaalrühmade moodustumise mehhanismist aktiveerimisprotsessi ajal, pakkudes teoreetilisi juhiseid süsinikmaterjalide mikrostruktuuri täpseks juhtimiseks. Tulevikus areneb süsiniku taasaktiveerimise tehnoloogia mitmeskaalas simulatsiooni ja intelligentse eksperimentaalse disaini kaudu keskkonnasäästlikuma ja kohandatud suunas, laiendades veelgi selle rakenduspiire keskkonnajuhtimise, uue energia ja tipptasemel{6}}tootmise vallas.