氮化钛是一种金黄色的化合物，晶体结构与NaCl相似，整体呈面方立心结构，晶格常数为0.4238nm，具有高硬度、高熔点、高化学稳定性、高热导率以及耐磨、耐腐蚀等特点。由于微米级氮化钛的烧结性能差，影响和限制了这种材料的广泛应用，用纳米氮化钛代替微米级氮化钛可以降低烧结温度，改进烧结的性能，提高烧结体的弯曲强度、断裂韧性等力学性能。
氮化钛晶体结构
纳米氮化钛是指其晶粒尺寸在100nm以内的氮化钛产品，用它作为增强相，可以有效提高金属、陶瓷基体的强度和韧性。而且由于颗粒小、比表面积大，能分散在其它材料中形成导电网络，大大提高复合材料的导电性能。因此，纳米氮化钛是一种具有广泛应用前景的材料。
一、纳米氮化钛的制备
二、纳米氮化钛的应用
纳米氮化钛在水电解中的应用
（1）在水电解析氢电极中的应用
由于固体聚合物电解质水电解是酸性环境，而以N基多元合金为代表的替代材料却只适用于中性、碱性环境。纳米TiN因其耐酸性、耐腐蚀、高电子导电性、高比表面积和优异的机械性能，可以成为很好的载体材料。
（2）在水电解析氧电极中的应用
析氧环境对阳极的要求十分苛刻，且析氧反应的电极电位更高，阳极材料易发生溶解和钝化，使用寿命较低，铂（Pt）阳极作为传统的析氧阳极并不是最好的析氧反应的催化材料。若以碳作为催化剂载体，在氧气的作用下电溶蚀速度非常快，导致载体的选择也非常困难。热分解法制得的以离子镀TiN膜为基体的IrO2涂层电极既保持了催化活性，使用寿命也大大好于Ti涂层阳极。
2.纳米氮化钛在电化学电源中的应用
（1）在燃料电池中的应用
① 纳米TiN作为电极催化剂载体材料
纳米TiN作为燃料电池的电极的载体材料，通过与Pt的协同作用，不但提高了阳极对甲醇等有机燃料的电氧化能力，也提高了阴极对氧气的电还原催化性能，更是大大增强了电极的耐腐蚀能力和长期稳定性，极大地改善了燃料电池的性能。
②纳米TiN在双极板材料中的应用
一般可用作极板的金属材料包括Ti、Al和不锈钢等，而采用金属极板的缺点是，其耐蚀性能比较差，满足不了燃料电池长期稳定的需要。TiN具有高导电、耐腐蚀、抗氧化和优异的机械性能，很适合对Ti、Al和不锈钢等金属进行复合改性，提高双极板的耐腐蚀性能和导电性能。
（2）在超级电容器中的应用
具有优异电子导电性的同时具备高比表面积的各种纳米结构TiN，如纳米管阵列、纳米线、纳米棒以及核壳结构等，可以很好的提高超级电容器的电容性能和循环稳定性。
（3）在锂离子电池中的应用
TiN作为锂离子电池的电极载体材料，通过协同作用，不但可以提高电极的导电性，也能大大提高锂离子的扩散系数，从而改善电池的容量、倍率和稳定性能，显示在锂离子电池中广阔的应用前景。
参考资料：
吴宁浩.纳米氮化钛的制备及其电化学性能研究
孔祥鹏、赵煜.氮化钛纳米粉体材料的研究进展
李景国、高濂.纳米氮化钛的制备及影响因素
