本发明涉及一种高倍率的钒氧化物/碳纳米柔性管薄膜及其制备方法和应用,其由钒氧化物纳米带、钒氧化物纳米卷和碳纳米管层层堆叠而成,其中薄膜厚度为40~160微米,钒氧化物纳米带厚度为6~10纳米,钒氧化物纳米卷由钒氧化物纳米带卷曲而成,直径为0.3~1微米,长度为0.8~2微米,碳纳米管外径为8~15纳米,长度为45~50微米。本发明的有益效果是:通过一步水热法成功合成了柔性钒氧化物/碳纳米管复合材料,并利用简单抽滤的方法,制备得到厚度可控的自支撑钒氧化物/碳纳米管柔性薄膜电极材料。作为锂离子电池正极活性材料时,该柔性薄膜电极表现出优异的循环稳定性与高倍率特性。