本发明涉及一种经聚苯胺涂层改性的多孔钛扩散层、制备方法及应用，制备方法包括：S1.将多孔钛扩散层进行超声清洗；S2.将超声清洗后的所述多孔钛扩散层进行化学蚀刻处理；S3.将处理后的所述多孔钛扩散层作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、石墨板作为对电极，组成三电极体系，将硫酸、苯胺、去离子水的混合溶液作为电解液，制备获取经聚苯胺涂层改性的多孔钛扩散层。本发明制得的聚苯胺涂层相对于贵金属涂层成本更低、制备方法相对于其他涂层的制备方法更为简便；聚苯胺涂层的界面接触电阻大幅度降低，在模拟SPE电解池环境下，具有一定耐阳极氧化性，可以有效减缓界面接触电阻增加速率。