[发明专利]一种利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)、金属热还原二氧化硅纳米球

将活泼金属粉体与二氧化硅纳米球混合，球磨，然后转入坩埚中，氩气保护或者真空条件下升温到热还原反应温度，保温反应后自然冷却，得活泼金属氧化物/硅/二氧化硅的复合物；

(2)、除氧化物

将步骤(1)制得的复合物与酸液混合，搅拌反应后，水洗涤，得到空心硅球纳米二氧化硅的复合材料；

(3)、除二氧化硅

将步骤(2)制备的空心硅球纳米二氧化硅的复合材料放入氢氟酸溶液中，搅拌反应，过滤，水洗涤，即得空心纳米硅球。

2.根据权利要求1所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(1)中所述活泼金属为铝、镁、锂；所述二氧化硅纳米球粒径为0.03～5μm。

3.根据权利要求2所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，所述活泼金属粉体与二氧化硅纳米球质量比在1:3～1:10。

4.根据权利要求1所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(1)中热还原反应的温度为400～1000℃，保温反应时间为0.5～12h。

5.根据权利要求1所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(1)中球磨时间为0.5-6h，加入低沸点烷烃做分散剂。

6.根据权利要求1所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(2)中所述酸液为盐酸、硫酸或者醋酸，酸液的用量过量一倍以上。

7.根据权利要求6所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌反应时间为0.5～30个小时。

8.根据权利要求1所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(3)中所述氢氟酸溶液浓度为5％～20％，氢氟酸溶液中所含氟化氢质量与空心硅球纳米二氧化硅复合材料中二氧化硅的质量比为1:2-1:5。

9.根据权利要求8所述的利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，其特征在于，步骤(3)中搅拌反应1～6小时。

10.一种锂离子电池，其特征在于，其负极材料以空心纳米硅球为原料。