一种钴氮硫共掺杂碳气凝胶双功能氧催化剂及其制备方法和应用。本发明先使钴离子均匀地与海藻酸钠结合，再与多巴胺和硫醇经水热处理，离心得到多巴胺/硫醇/钴‑海藻酸钠水凝胶，冷冻干燥后所得的多巴胺/硫醇/钴‑海藻酸钠气凝胶经高温煅烧制得钴氮硫共掺杂碳气凝胶氧催化剂。所述催化剂为气凝胶孔状材料，其的平均孔径为2～4nm，比表面积在126.8～138.3m2/g；其中钴以Co单质、CoO和Co3O4的形式存在；掺杂在孔状碳材料中的氮原子主要以吡咯型和石墨型存在。由于钴、氮和硫的共掺杂，所述催化剂在碱性条件下同时具有高的析氧和氧还原催化活性，且所用原料成本低、制备方法简单，易于操作，便于大规模生产。