1.3.2作为附加剂增加电导率

纳米碳纤维本身拥有较低的电阻率，值得注意的是当作为附加剂加入其他材料是也可以改进其他材料的电学特性。

通过热压相应的复合粉末制备碳纳米管-金属-氧化物复合材料，其中碳纳米管，壁非常均匀地分散在金属氧化物颗粒之间。由于碳纳米管的渗透，碳纳米管-金属-氧化物复合物成为电导体[2]。

1.3.3在化学电源中的应用

纳米碳纤维不仅仅有强大的力学性能，其高电导和稳定性使其在化学电源方向的研究也有值得展望的未来[14]，下面举出三例：

1)锂离子电池纳米碳纤维目前在锂离子电池中主要应用在负极材料[15]。目前的锂离子普遍使用的负极材料有：石墨化碳材料、无定形碳材料、氮化物、硅基材料和纳米氧化物等。纳米碳纤维的优势是具有规整的孔道和较小的直径。规整的孔道有利于锂离子迁入和迁出，并可以让锂离子在孔道内储存。同时，纳米碳纤维直径较小，使锂离子迁入和迁出距离较短，可以减少锂离子的能量损耗。

2）燃料电池纳米碳纤维在燃料电池方面的应用，主要利用其独特的结构和性能，在纳米碳纤维上负载金属或合金作为催化剂载体[16]。纳米碳纤维作为燃料电池电催化剂载体的一个重要优势在于其微结构对负载金属性能有重要影响。这主要包括载体和金属的结合力和电子特性两方面。载体与金属的结合力对金属与载体表面结合状态起着决定性影响。目前公认石墨基面同沉积金属之间的作用力较弱，可能只以范德华力结合；而纳米碳纤维边缘性质较活泼，有利于金属成核生长，故此可以作为催化剂载体有着巨大优势3）超级电容器超级电容器是未来电池发展的新方向，具有比电池更大的电流密度和比常规电容器更大的能量密度的特点，但目前用于超级电容器上的碳材料都受到诸如电导率，电容量或循环效率等方面的限制，而纳米碳纤维具有很高的电导率和稳定性，对其边角进行修饰可以得到较高的电容，特定处理之后还可以增加超级容器的比容量[17]。

1.3.4作为添加剂控制热膨胀系数

某些精密的国防军工或民用工业制品需要严格控制热膨胀系数，磨损率及耐热冲击，纳米碳纤维在不同方向上热传导率不同的特性可以加以利用，通过改变排列方向便可以得到理想的热传导效果，作为添加剂可以调节并控制这些工业制品的热膨胀系数、磨损程度及热冲击力，获取更好的产品效果[18]。

1.3.5充当催化剂

使用催化化学气相沉积法合成纳米碳纤维，控制生长动力的变化可以调控微观结构。纳米碳纤维微观结构的特殊性导致棱边与基面的原子比例不相同，导致表面性质的差异，当纳米碳纤维用作催化剂载体时，利用这些性质的不同可以改变催化剂的性能[19]。

1.4 本章小结

本章通过三个小节详细介绍了纳米碳纤维优异的物理及化学特性，无论是充当力学添加剂，作为添加剂控制复合材料电阻和热学性能，还是在电池学方面逐步取代传统材料，都有极其出色的潜力，堪称未来最令业界期待的新型材料之一。

但不可回避的最大问题是，纳米碳纤维诸多优点仍然还停留在实验室中，目前业界的生产工艺无法大规模有效生产出纯净的纳米碳纤维。作为备受瞩目的新型材料，拥有出色的力学电学热力学的特性，在各个领域都表现出改变现行材料格局的潜力，作为催化剂载体颗粒体积小但承载力强；作为力学添加剂，可以有效增强复合材料的力学特性，电学上也表现出取代传统材料的潜力，但生产的技术难度以及成本控制使纳米碳纤维迟迟难以真正大规模进入材料市场成为主流工业用品取代传统材料。