本发明公开了一种具有氧缺陷结构的Fe掺杂Nb₂O_X纳米多孔材料，该材料的比表面积为30m²/g～70m²/g，孔径不小于5nm，相邻两孔之间的间距不小于3nm；所述具有氧缺陷结构的Fe掺杂Nb₂O_X纳米多孔材料中4≤X＜5，Fe的含量为Fe与Nb总质量的0.5%～3%。另外，本发明还公开了该材料的制备方法和应用。本发明的具有氧缺陷结构的Fe掺杂Nb₂O_X纳米多孔材料具有优异的光学性能，有较强的紫外及可见光吸收能力，可以应用在气体传感器，催化剂及染料敏化太阳能电池等领域。采用该材料制备的电极，在循环运行500次后，其可逆电容为190～210mA·h·g^-1，约为首次运行的93%～96%。