本发明提供了一种碳纳米管电极及其原位生长方法和应用，属于无机固体功能材料技术领域。本发明采用原位负载方法能够在金属催化活性中心与碳纳米管复合的同时实现碳纳米管在电极基底表面的均匀负载，使所制成的碳纳米管具有大的活性表面积；同时本发明采用过渡金属铁和钴作为金属源，具有潜在的催化性能，可以有效提高金属活性中心与反应底物的接触，因此本发明制备的碳纳米管电极同时具有优异的电催化氧还原和电催化水氧化性能。将本发明制备的碳纳米管电极作为空气电极应用于可充放电锌空电池中，表现出良好的放电性能，具有较高的电催化活性和循环稳定性。