本发明公开了一种高性能氢燃料电池用气体扩散层，包含多孔支撑层、第一微孔层和第二微孔层，采用下述方法制备：S1.多孔支撑层疏水处理；S2.制备第一微孔层‑多孔支撑层复合材料；S3.制备气体扩散层。本发明制备得到的气体扩散层通过在多孔支撑层与微孔层之间构建一微孔层转移膜，一方面构建毛细管压力梯度结构，促进气体扩散层内部有效排水，并保证一定的透气性。另一方面，优化设计微孔层涂布配方，提高气体扩散层的疏水耐久性和导电性，提升氢燃料电池的输出性能。本发明制备得到的气体扩散层具有良好的导电性，且改善了气体扩散层内部气体和水再分配能力，可降低燃料电池膜电极发生“水淹”的风险，有利于燃料电池高效稳定运行。