本發明屬于質子交換膜燃料電池技術領域,提供了一種基于熱解碳載離子自組裝金屬大環化合物電催化劑的制備及其應用,采用離子自組裝的方法將兩種帶有相反電荷的金屬大環化合物溶液在0℃?85℃下混合均勻,超聲,攪拌一定時間得到金屬大環化合物自組裝的有序聚集體,然后向該聚集體的體系中加入碳載體,超聲、靜置一段時間,使自組裝的金屬大環化合物聚集體均勻分散在碳載體表面,經抽濾、干燥獲得碳載自組裝金屬大環化合物聚集體,最后經高溫熱處理得到最終電催化劑。本發明制得的電催化劑不含有金屬或金屬氧化物顆粒,具有高密度金屬?氮?碳結構活性中心,使得電催化劑具有較高的氧還原活性及耐久性,可用于質子交換膜燃料電池領域中。