본원발명은 타이타네이트 나노구조체에 관한 것으로서, 상기 타이타네이트 나노구조체의 화학식은 AaBbTixOy이며, 상기 A, B는 알칼리 금속이며, 0≤a≤9, 0≤b≤9, 1≤a+b≤18, 1≤x≤10, 2≤y≤20 이며, 상기 a, b, x, y는 정수인 것이 바람직하다. 또한, 본원발명은 타이타네이트 나노구조체의 제조방법에 관한 것으로서, 이산화티타늄 분말과 알칼리 용액을 혼합하여 이산화티타늄 용액을 제조하는 단계 및 상기 이산화티타늄 용액을 120 ~ 180℃의 온도범위에서 12 ~ 72시간동안 수열합성하는 단계를 포함한다. 본원발명의 타이타네이트 나노구조체는 상온에서 수소 흡착 용량이 매우 크기 때문에, 고용량 수소 저장 매체를 제조하는데 있어서 유용한 물질로 사용될 수 있다.