电容去离子技术是一种低能耗、环保、高效的海水淡化高新技术，它是利用双电层原理进行吸附和脱盐的一种新型水处理技术。该技术的核心和关键是高性能炭电极材料的创制及其结构调控。本项目采用静电纺丝法制备新型炭纤维电极材料，由于其纤维直径细并且相互交联使其具有电吸附需求的整体性能及其良好的导电性能，提高了电流效率，避免了粉体炭材料因添加黏合剂产生的孔道堵塞，使得电吸附容量大幅度提高。考虑到电纺炭纤维依然是以微孔为主的炭材料，进而通过将纳米炭材料原位镶嵌到炭纤维前驱体中，创制出一类具有层次孔结构的三维整体电极材料，在海水淡化中表现出较高的脱盐容量及优异的循环稳定性。与传统粉体炭材料相比，三维整体性电极材料具有可以调变的微孔-介孔-大孔分布的多尺度层级孔结构和优异的导电能力，极大地降低了微孔炭材料的双电层叠加效应，提高了电流效率。这一创新成果为新型高效的海水淡化用电极材料的设计构筑开辟了新的技术途经。