本发明公开了一种自支撑M‑N/C氧还原催化剂及其制备方法和应用,所述方法包括:将聚丙烯腈和醋酸纤维素溶解于N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中形成纺丝溶液,进行静电纺丝,得到聚丙烯腈/醋酸纤维素复合纤维膜,在苛性碱溶液中进行水解并利用盐酸羟胺进行偕胺肟化改性,获得偕胺肟化聚丙烯腈/再生纤维素金属螯合纤维膜;将偕胺肟化聚丙烯腈/再生纤维素金属螯合纤维膜浸入金属离子溶液中进行配位吸附;将获得的担载有金属离子的偕胺肟化聚丙烯腈/再生纤维素金属螯合纤维膜进行热解,获得自支撑M‑N/C氧还原催化剂。该自支撑M‑N/C氧还原催化剂在氮掺杂碳纤维基体表面暴露有丰富、均匀分散的氧还原电催化位点,表现出优异的催化活性、耐久性和抗毒化能力。