本发明公开了一种钛基氧化物的制备方法与应用，属于储能与催化领域。该制备方法首先将TiO2粉末压制成片，得到片状TiO2；将该片状TiO2固定到集流体上，得到TiO2阴极；将TiO2阴极置于熔盐电解质中，并与惰性阳极构建成电解池，使所述TiO2阴极上的TiO2电解，即得到钛基氧化物。钛基氧化物钛的价态小于正四价的钛基氧化物具有较好的催化和吸附活性，可应用于催化或储能领域，特别是应用于锂硫电池硫电极载硫材料。本发明采用熔盐电解还原法制备钛氧化物，熔盐电解质具有较高的离子电导率和高效的传质过程，电解效率高；该制备方法产物可控性好，且制备工艺简单，成本低廉。