[发明专利]制备中空硅球的方法及由该方法制备的中空硅球

权利要求书

1.制备中空硅球的方法，其包括：

使用纳米颗粒作为模版，利用硅源通过化学气相沉积在所述纳米颗粒 上形成硅涂层，随后去除所述模版，并进行纯化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米颗粒的粒径在10nm 到100nm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述硅源选自高纯度硅烷 和氯代硅烷。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中所述化学气相沉积在 400-500℃的温度下进行1-3小时。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中所述纳米颗粒的材料 选自碳酸盐和氧化物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述碳酸盐选自碳酸钙、碳酸 镁、碳酸锶和碳酸钡。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述氧化物选自Al₂O₃、MgO、 ZnO和SiO₂。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中通过酸处理去除所述纳米 颗粒模版，并进一步通过氢氟酸纯化得到的产物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中取决于所述模版，用于所述酸 处理的酸选自盐酸、硫酸和氢氟酸。

10.中空硅球，其特征在于所述中空硅球的中空部分的尺寸在10-90 nm的范围内，初级颗粒的尺寸在80-100nm的范围内，由初级颗粒聚集而 形成的二次颗粒的尺寸在1-30μm的范围内。

11.根据权利要求10所述的中空硅球，其特征在于硅壁是厚度约为 9-17nm的无定型硅。

12.阳极材料，其包括：

根据权利要求10或11所述的中空硅球或由权利要求1-9任一项所述的 方法得到的中空硅球、导电剂和粘合剂。

13.根据权利要求12所述的阳极材料，基于所述阳极材料的总重量， 其包括50重量％-80重量％的根据权利要求10或11所述的中空硅球或由权 利要求1-9任一项所述的方法得到的中空硅球、5重量％-20重量％的导电剂 和5重量％-30重量％的粘合剂。

14.根据权利要求12或13所述的阳极材料，其中所述导电剂选自导 电炭黑、碳纳米管和石墨烯。

15.根据权利要求12-14任一项所述的阳极材料，其中所述粘合剂选 自聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠与丁苯橡胶的混合物，以 及海藻酸纳。

16.负极，其包括根据权利要求12-15中任意一项所述的阳极材料。

17.锂离子电池，其包括根据权利要求16所述的负极。