本发明公开了一种二硫化铁/二氧化钛微米棒复合材料及其制备方法和应用，涉及钾离子电池技术领域。本发明制备的二硫化铁/二氧化钛微米棒复合材料包括二氧化钛纳米片交叉构成的微米棒及高度分散在二氧化钛纳米片上的二硫化铁纳米颗粒。通过水热反应制备甘油酸钛微米棒，再将其与铁盐、无水乙醇混合搅拌，经热处理使得铁盐原位热解，再加入硫粉反应，即得复合材料。本发明利用二氧化钛纳米片相互交错形成大的空间、二氧化钛纳米片极性吸附多硫化物特性以及高度分散的小颗粒二硫化铁，使其作为钾离子电池负极材料时，可以有效避免高体积效应和多硫化物穿梭效应，从而表现出储钾性能、倍率性能和循环稳定性。