本发明属于电极材料领域,公开了一种高效氧析出薄膜电极及其制备方法和应用。所述制备方法为:在单晶氧化钇稳定的氧化锆衬底上通过离子溅射制备金集流体,然后在所得金集流体表面通过脉冲激光沉积的方法制备PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α催化活性材料层,将所得催化活性材料层进行等离子体表面处理,得到所述高效氧析出薄膜电极。本发明通过氩气或氢气等离子体处理能高效的降低催化剂的氧析出的过电势,提高氧析出催化剂的利用率且能较大程度降低电解水的能耗。