帶你了解納米氮化鈦的應(yīng)用（TiN）

氮化鈦是一種金的化合物，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、高化學(xué)穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率以及、等特點。由于微米級氮化鈦的燒結(jié)性能差，影響和了這種材料的應(yīng)用，用納米氮化鈦代替微米級氮化鈦可以降低燒結(jié)溫度，改進(jìn)燒結(jié)的性能，燒結(jié)體的彎曲強度、斷裂韌性等力學(xué)性能。

納米氮化鈦是指其晶粒尺寸在100nm以內(nèi)的氮化鈦產(chǎn)品，用它作為相，可以金屬、陶瓷基體的強度和韌性。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)，大大復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。因此，納米氮化鈦是一種具有應(yīng)用前景的材料。

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、、高電子導(dǎo)電性、高比表面積和的機械性能，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)境對陽極的要求苛刻，且析氧反應(yīng)的電極電位更高，陽極材料易發(fā)生溶解和鈍化，使用壽命較低，鉑（Pt）陽極作為傳統(tǒng)的析氧陽極并不是很好的析氧反應(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快，導(dǎo)致載體的選擇也困難。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涂層陽極。

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，通過與Pt的協(xié)同作用，不但了陽極對甲醇等有機燃料的電氧化能力，也了陰極對氧氣的電還原催化性能，更是大大了電極的能力和穩(wěn)定性，很大地了燃料電池的性能。

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是，其性能比較差，滿足不了燃料電池穩(wěn)定的需要。TiN具有高導(dǎo)電、、和的機械性能，很適合對Ti、Al和不銹鋼等金屬進(jìn)行復(fù)合改性，雙極板的性能和導(dǎo)電性能。

（2）在電容器中的應(yīng)用

具有電子導(dǎo)電性的同時具備高比表面積的納米結(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，通過協(xié)同作用，不但可以電極的導(dǎo)電性，也能大大鋰離子的擴散系數(shù)，從而電池的容量、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。

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