本发明公开了一种防水透气膜及其制备方法、应用。其中，所述防水透气膜包含防水性粘结剂和具有导电性的碳材料。所述制备方法包括：S1合浆，将碳粉、粘结剂、成膜剂以及溶剂均匀分散调制成混合浆料；S2涂布，将浆料涂抹至基底上，使用刮刀均匀涂布成膜；S3固化，将涂布后的膜放入凝固浴中进行固化，然后膜从基底上揭掉，移入水中浸泡除去残留液，最后得到的湿膜再进行晾干处理；S4热处理，晾干后的膜放入马弗炉中进行热处理，即可得到防水透气膜。本发明的制备工艺简单、成本低廉、易批量化生产，具有良好的商业化前景；本发明方法得到的防水透气膜具有较好的防水性和导电性，用于金属空气电池中具有优异的电池性能表现。