电容去离子（CDI）是一种新型脱盐技术,因其能耗低、易操作、无二次污染等优点备受关注。电极材料的性能是影响电容去离子技术的关键,理想的电极材料应该具有比表面积高、导电性好、亲水性好、孔结构分布合理以及制备简单等优点。基于静电纺丝法的碳纳米纤维,由于制备过程连续稳定、所得纤维不需要添加粘结剂,具有一定的机械强度,非常适合做自支撑电极材料。然而制得的纯碳纳米纤维（ECNF）由于低的亲水性和比表面积,导致比电容量低,限制了其在CDI中的应用。过渡金属氧化物MnO₂等具有理论比电容很高,电位窗口宽,环境友好,来源广泛等优点。本文基于KMn O₄与碳的氧化还原反应原理,以KMn O₄为反应剂,采用简单浸泡法在ECNF表面修饰MnO₂膜,并经过热处理获得高性能的MnO₂/ECNF复合电极材料。研究了不同浸泡时间对纤维表面的MnO₂形貌结构、电化学性能及电容器脱盐效果的影响。主要研究成果如下:通过改变KMn O₄溶液的浓度及反应时间,优化MnO₂的生成条件,可以较方便地调节MnO₂在纤维表面的沉积量。扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）发现MnO₂膜层是相对致密的,且膜层较薄,生长108 h后仅为35 nm。X射线衍射（XRD）和TEM表征证明,ECNF表面的沉积层含有K+掺杂的birnessite型的MnO₂。将MnO₂/ECNF复合纤维进一步热处理后,MnO₂的结构由致密型转变为毛刷状多孔型。热重分析（TGA）和X-射线光电子能谱（XPS）分析表明,热处理过程促进了MnO₂和碳的反应,生成部分Ⅲ价锰,这种混合价态结构有助于电化学过程中的离子扩散和吸附。用该复合材料组装电容器并用于电化学和电容去离子研究。循环伏安（CV）和阻抗（EIS）分析发现,在KMn O₄溶液中反应1 h再热处理所制得的MnO₂/ECNF具有最佳的电化学性能,比电容达46.14F/g,远高于ECNF（8.54 F/g）,并且电极表面离子扩散明显改善。电容脱盐测试中的单循环脱盐量为8.14 mg/g,电流效率高达68.54%,优于未经过热处理的MnO₂/ECNF电极（脱盐量:4.46 mg/g;电流效率:40.42%）,远高于纯ECNF的脱盐量（2.01 mg/g）和电流效率（18.36%）。因此,热处理MnO₂/ECNF复合纤维具有更好的电化学性能和脱盐效果,在电容脱盐中具有良好的应用前景。