本發(fā)明提供了LiV3O8/石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。其制備方法包括：取石墨烯分散到水中，得到石墨烯懸浮液；取五氧化二釩粉末溶于雙氧水溶液中，攪拌均勻，得到五氧化二釩溶膠；將石墨烯懸浮液與五氧化二釩溶膠混合，攪拌1~10h，隨后加入氫氧化鋰溶液，攪拌，加熱干燥，得到干凝膠；將干凝膠在惰性氣體保護下，300~550℃溫度下反應(yīng)5~10h，得到LiV3O8/石墨烯復(fù)合材料。本發(fā)明制備出的LiV3O8/石墨烯復(fù)合材料，具備較好的功率密度和較高的容量，可用作鋰離子電池和超級電容器的正極材料。本發(fā)明制備方法工藝流程簡單，反應(yīng)時間短。