本发明属于水系电池技术领域，具体公开了一种钒氧化物/碳/粘土复合正极材料，包括二维钒氧化物、一维粘土以及碳材料；所述的二维钒氧化物化学式为V10O24·12H2O。本发明还提供了所述的钒氧化物/碳/粘土复合正极材料的制备方法，将包含V2O5、一维粘土、双氧水和碳材料的原料溶液进行水热反应，制得凝胶，随后将该凝胶进行冷冻干燥，即得。本发明还提供了一种所述的钒氧化物/碳/粘土复合正极材料在水系电池中的应用以及含有所述的材料的水系电池。本发明钒氧化物/碳材料/粘土水系电池复合正极材料制备工艺简单，原材料来源广泛，具备较好的亲水性和自支撑性，可以解决水系电池正极材料电子电导率不足，电解液离子扩散性能差的问题，满足目前社会对新型水系电池的需求。