本发明提供一种三维硅碳复合负极材料及其制备方法和在锂离子电池中的应用，制备方法包括如下步骤：步骤一、将细菌纤维素水凝胶通过冷冻干燥得到气凝胶，然后将气凝胶浸渍在纳米硅源分散液中，吸收充分后干燥，得到细菌纤维素/纳米硅复合气凝胶；步骤二、将细菌纤维素/纳米硅复合气凝胶在惰性气氛下进行高温裂解，高温裂解温度为700‑1200℃，自然冷却后得到该三维硅碳复合负极材料。高温裂解后得到细菌纤维素衍生的三维碳纳米纤维之间相互交联，具有良好的塑形应变，赋予其优异的力学性能，并且，所得三维碳纳米纤维具有多孔网络结构，因此其可以充分容纳硅基材料在充放电过程中的体积膨胀，进而提高材料的循环和倍率性能。
