本發(fā)明提供了用于可再充電蓄電池如鋰離子蓄電池的電極層，以及相關(guān)的制造技術(shù)。這些電極層具有包含高容量電化學(xué)活性材料(如硅、錫、和鍺)的互連中空納米結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，制造技術(shù)涉及圍繞多個(gè)模板結(jié)構(gòu)形成納米級(jí)涂層，以及至少部分地去除這些結(jié)構(gòu)和/或使其收縮以形成中空的腔。這些腔提供了在蓄電池循環(huán)期間納米結(jié)構(gòu)的活性材料膨脹到其中的空間。這種設(shè)計(jì)有助于降低粉化的風(fēng)險(xiǎn)以及有助于維持納米結(jié)構(gòu)之間的電接觸。還提供了可用于與電解質(zhì)離子連通的非常高的表面積。所述納米結(jié)構(gòu)具有納米級(jí)的殼，但是可以在其它尺度上顯著更大。在圍繞兩個(gè)接近的模板結(jié)構(gòu)所形成的涂層重疊時(shí)，納米結(jié)構(gòu)可以在形成納米級(jí)涂層期間互連。