本发明公开了一种氧缺陷铌酸铁纳米片及其制备方法，其步骤为：将氯化铌、氯化铁的混合溶液先水热处理，再通过将铌酸铁的前驱体与2‑甲基咪唑混合用于固定纳米片，于氮气下热处理得到多孔片状纳米片，再进行等离子体刻蚀得到具有氧空位的多孔片状纳米片，然后在其表面附着碳层得到所述纳米片。本发明利用铌酸铁的前驱体与2‑甲基咪唑相结合固化了纳米片层结构，抑制了中间体在形成铌酸铁时团聚现象，从而保持了较大的比表面积和充分暴露的活性位点；氧空位也有利于激发电活性位点和扩展离子传输路径；此外，碳层也提供了高效的电子/离子通道，增大其导电性，并为铌酸铁中的缺陷结构提供了保护。