本发明涉及锂离子电池负极材料领域,具体为一种纳米硅颗粒填充碳纳米管复合物及其制备方法和应用,将纳米硅颗粒可控填充在碳纳米管的中空管腔内,硅颗粒的填充量和尺寸精确可控,填充复合物用于高性能锂离子电池负极材料｡其中,纳米硅颗粒所占的重量比在2-50wt%之间精确可控,纳米硅颗粒的尺寸在1-25nm范围内精确可控,填充有硅颗粒的碳纳米管的尺寸在10-100nm范围内均匀并精确可控｡将硅颗粒可控地填充在碳纳米管中空管腔内用于锂电负极,解决了目前难以控制硅的颗粒尺寸和用于锂电负极时大的体积膨胀引起的库伦效率低､循环性能差等问题｡当该复合物用于锂离子电池负极材料时,表现出较高的储锂容量及较高的库伦效率和较长的循环寿命｡