Открытие 0D, 1D и 2D углеродных наноматериалов, таких как фуллерены, углеродные нанотрубки и нановолокна, а также графен, ознаменовало прорыв в материаловедении и нанотехнологиях. Однако для их массового практического внедрения требуется разработка методик направленного модифицирования поверхности для придания углеродным наноматериалам особых свойств, что является ключевой научной и технологической задачей. В настоящем обзоре обобщены различные подходы к получению углеродных наноматериалов, ковалентно модифицированных анионными группами с использованием ионно-плазменных технологий, а также рассмотрены области применения таких материалов в электрокатализе и химических источниках тока.