本发明涉及锂离子电池技术领域，公开一种双壳层硅碳复合负极材料及其制备方法与应用。该制备方法包括：将多孔炭和硅烷通过化学气相沉积法使非晶硅纳米颗粒分布在所述多孔炭的孔隙中，得到硅碳基底；采用化学气相沉积法在硅碳基底外包覆一层碳层，再通过液相法和热处理在碳层外再包覆一层金属氧化物包覆层，得到双壳层硅碳复合负极材料。本发明的双壳层硅碳复合负极材料在硅碳基底内部预留孔隙以容纳硅体积膨胀，可缓解嵌锂过程中体积变化产生的应力，同时双壳层包覆结构避免了电解液的刻蚀，减少副反应，保证硅碳复合材料的完整性和稳定性，并抑制循环过程中SEI层的生成，实现了电池电化学性能和循环稳定性的提升。