简介： 本发明提供了一种金属单质膜/碳复合材料，包括金属衬底、复合在所述金属衬底上的碳微球和复合在所述碳微球上的金属单质膜。本发明还提供了一种金属单质膜/碳复合材料的制备方法。本发明还提供了金属单质膜/碳复合材料作为锂离子电池负极的应用。本发明还提供了一种锂离子电池。本发明通过水热反应在金属衬底上生长碳微球，然后蒸镀金属单质膜，形成金属衬底/碳微球/金属单质的三明治结构，碳微球具有良好的机械性能，对金属材料在充放电过程中的体积变化能够产生缓冲作用，从而使得复合材料具有良好的结构稳定性和机械性能，用作锂离子电池负极时，具有良好的循环稳定性和优异的电化学性能。