本发明公开了一种D相二氧化钒纳米星粉体及其制备方法。粉体为D相二氧化钒纳米星粉体,其形貌为扁厚为30~60nm、扁径为60~100nm的五星或六星形扁体颗粒,五星或六星的锥状星角根部的厚与扁厚相同、宽为30~60nm,星角长为70~100nm;方法为先将偏钒酸铵溶解于去离子水中搅拌得到偏钒酸铵水溶液,再向搅拌下的偏钒酸铵水溶液中滴加甲酸溶液,得到pH值为1~3的混合液,之后,先将混合液置于密闭状态,于180~220℃下反应1~3d,得到反应液,再对反应液依次进行固液分离、洗涤和干燥的处理,制得目的产物。它经后续热处理得到的VO2(M)纳米星粉体可广泛地用于智能温控薄膜、热敏电阻材料、光电开关材料、红外探测材料、气敏传感器以及存储材料等领域。