本发明涉及一种过渡金属硫化物纳米片及其制备方法和应用，属于储能设备材料技术领域。本发明提供的一种过渡金属硫化物纳米片的制备方法，包括如下步骤：将金属盐在溶剂中溶解，获得金属盐溶液，然后移至聚四氟乙烯内衬中，再将聚四氟乙烯内衬装入水热外釜中固定密封，进行水热反应，离心洗涤，真空干燥得到前驱体；将前驱体与升华硫，按一定质量比置于玻璃管内，然后将玻璃管置于管式炉内，在惰性气氛中煅烧，即可制得所述的过渡金属硫化物纳米片。本发明采用水热法及煅烧法两步获得产物，操作简便，成本低廉，可用于大面积制备电极材料，制备得到的过渡金属硫化物纳米片，比电容高，稳定性好，且具有高能量密度。