氮化鈦是一種金黃色的化合物，晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，整體呈面方立心結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)為0.4238nm，具有高硬度、高熔點(diǎn)、高化學(xué)穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率以及耐磨、耐腐蝕等特點(diǎn)。由于微米級(jí)氮化鈦的燒結(jié)性能差，影響和限制了這種材料的廣泛應(yīng)用，用納米氮化鈦代替微米級(jí)氮化鈦可以降低燒結(jié)溫度，改進(jìn)燒結(jié)的性能，提高燒結(jié)體的彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性等力學(xué)性能。
氮化鈦晶體結(jié)構(gòu)
納米氮化鈦是指其晶粒尺寸在100nm以內(nèi)的氮化鈦產(chǎn)品，用它作為增強(qiáng)相，可以有效提高金屬、陶瓷基體的強(qiáng)度和韌性。而且由于顆粒小、比表面積大，能分散在其它材料中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，大大提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。因此，納米氮化鈦是一種具有廣泛應(yīng)用前景的材料。
一、納米氮化鈦的制備
二、納米氮化鈦的應(yīng)用
納米氮化鈦在水電解中的應(yīng)用
（1）在水電解析氫電極中的應(yīng)用
由于固體聚合物電解質(zhì)水電解是酸性環(huán)境，而以N基多元合金為代表的替代材料卻只適用于中性、堿性環(huán)境。納米TiN因其耐酸性、耐腐蝕、高電子導(dǎo)電性、高比表面積和優(yōu)異的機(jī)械性能，可以成為很好的載體材料。
（2）在水電解析氧電極中的應(yīng)用
析氧環(huán)境對(duì)陽(yáng)極的要求十分苛刻，且析氧反應(yīng)的電極電位更高，陽(yáng)極材料易發(fā)生溶解和鈍化，使用壽命較低，鉑（Pt）陽(yáng)極作為傳統(tǒng)的析氧陽(yáng)極并不是最好的析氧反應(yīng)的催化材料。若以碳作為催化劑載體，在氧氣的作用下電溶蝕速度非�？�，導(dǎo)致載體的選擇也非常困難。熱分解法制得的以離子鍍TiN膜為基體的IrO2涂層電極既保持了催化活性，使用壽命也大大好于Ti涂層陽(yáng)極。
2.納米氮化鈦在電化學(xué)電源中的應(yīng)用
（1）在燃料電池中的應(yīng)用
① 納米TiN作為電極催化劑載體材料
納米TiN作為燃料電池的電極的載體材料，通過(guò)與Pt的協(xié)同作用，不但提高了陽(yáng)極對(duì)甲醇等有機(jī)燃料的電氧化能力，也提高了陰極對(duì)氧氣的電還原催化性能，更是大大增強(qiáng)了電極的耐腐蝕能力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，極大地改善了燃料電池的性能。
②納米TiN在雙極板材料中的應(yīng)用
一般可用作極板的金屬材料包括Ti、Al和不銹鋼等，而采用金屬極板的缺點(diǎn)是，其耐蝕性能比較差，滿足不了燃料電池長(zhǎng)期穩(wěn)定的需要。TiN具有高導(dǎo)電、耐腐蝕、抗氧化和優(yōu)異的機(jī)械性能，很適合對(duì)Ti、Al和不銹鋼等金屬進(jìn)行復(fù)合改性，提高雙極板的耐腐蝕性能和導(dǎo)電性能。
（2）在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
具有優(yōu)異電子導(dǎo)電性的同時(shí)具備高比表面積的各種納米結(jié)構(gòu)TiN，如納米管陣列、納米線、納米棒以及核殼結(jié)構(gòu)等，可以很好的提高超級(jí)電容器的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
（3）在鋰離子電池中的應(yīng)用
TiN作為鋰離子電池的電極載體材料，通過(guò)協(xié)同作用，不但可以提高電極的導(dǎo)電性，也能大大提高鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)，從而改善電池的容量、倍率和穩(wěn)定性能，顯示在鋰離子電池中廣闊的應(yīng)用前景。
參考資料：
吳寧浩.納米氮化鈦的制備及其電化學(xué)性能研究
孔祥鵬、趙煜.氮化鈦納米粉體材料的研究進(jìn)展
李景國(guó)、高濂.納米氮化鈦的制備及影響因素
