锂二次电池所用负极材料储锂容量值小寿命短，亟需开发比能量高、安全性能好、循环周期长的锂二次电池新型负极材料。把纳米硅（理论储锂容量值，4200 mAh/g）封装在高韧性高强度纳米碳笼中，纳米硅体积膨胀减少，而且碳笼具有弹性膨胀收缩性，在插脱锂过程中可以反复进行而不会把碳笼撑破，因此具有长周期循环特性。碳笼材料在一般情况下是刚性的。在应力作用下是弹性应变。碳笼体积的膨胀和收缩变化是小的。碳笼的循环性能好，在碳笼中的悬挂键上与纳米硅成共价键附着，形成性能稳定硅-碳复合材料。它有效地克服了目前硅碳复合材料的电池在循环电化学过程中硅体积膨胀达400%以及库伦效率很低的缺陷，在电化学循环过程中，新型硅碳复合材料体积膨胀可忽略、库伦效率接近100%。循环寿命可以达到3000次以上，比容量达到1200mAh/g。 本发明是一种制备电极材料的重大的技术突破，可使动力锂二次电池的寿命和能量和功率密度产生极大的提高，广泛用于电动汽车、通信基站、电动工具和移动电源等领域。