一种非化学计量比碳化钛储氢材料及其制备方法，它根据碳化钛中碳空位以及锆掺杂对其储氢性能的影响，以碳空位为碳化钛的主要储氢位置，通过锆的掺杂改善碳空位容氢能力，提高非化学计量比碳化钛储氢材料的储氢容量，同时通过长时间高温热处理实现碳化钛储氢材料中碳空位的有序化，为氢在碳化钛中的扩散提供通道，提高氢的扩散能力，这一方面可以改善非化学计量比碳化钛的储放氢热动力学性能，更为重要的是能够使氢原子充分进入到碳化钛中各个碳空位中，从而发挥碳空位的容氢能力，最终制备出具有优良性能的非化学计量比碳化钛储氢材料。