本发明涉及一种纳米硅碳复合材料及其制备方法与应用，属于电池材料技术领域。本发明公开了一种纳米硅碳复合材料，纳米硅碳复合材料由碳基材、纳米硅和空隙组成，碳基材包括基质碳、连续三维网络状碳中的一种或两种，纳米硅碳复合材料的结构为纳米硅和空隙均匀分布在基质碳中，和/或，分布有纳米硅和空隙的基质碳中，纳米硅周围有连续三维网络状碳；所有空隙的体积占基质碳的体积的20～50％；部分空隙分布在纳米硅中，分布在纳米硅中的空隙的体积占纳米硅体积的10～40％。本发明还公开了纳米硅碳复合材料的制备方法及制得的纳米硅碳复合材料在锂离子电池中作为负极材料的应用。