锂离子二次电池由于具有高的能量密度、高的输出电位以及无污染等优点，不但在小型便携式电子设备上得到了广泛应用，而且将被逐渐应用于电动自行车、电动汽车等大型动力设备。因此，新一代电极材料要同时具有高的可逆容量、良好的大电流充放性能和高的循环稳定性。最近，过渡金属氧化物纳米粒子，尤其是氧化铁纳米粒子，由于具有高的理论比容量、环境友好、制备成本低等优点，引起广泛关注并成为锂离子二次电池负极材料的研究热点之一。然而，由于在充放电过程中金属氧化物的体积变化非常剧烈，导致其循环性能很差，从而阻碍了金属氧化物的实际实用。本文通过一种新型的扩散机制——Nanoscale Kirkendall effect，利用碳包覆金属纳米粒子作为原料成功制备了金属氧化物空心纳米粒子，又通过调整工艺参数制备出具有不同碳含量的炭包覆金属氧化物空心纳米粒子。这是一种大量制备纯金属氧化物和碳包覆金属氧化物既简便而又通用的方法。不仅由此制备出氧化铁的空心球，而且制备出其它金属氧化物的空心纳米结构。当这些纯氧化物空心纳米粒子用作钾离子二次电池负极材料均得到了良好的实验结果。说明了碳包覆金属氧化物空心纳米球作为新一代锂离子二次电池负极材料具有良好的应用前景。