本发明公开了一种具有多级结构的NiFe‑PBAs‑F催化剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：将泡沫镍在镍盐和六亚甲基四胺的混合溶液中反应，得到Ni(OH)2纳米片；将在泡沫镍基底上生长的Ni(OH)2纳米片放入镍盐、柠檬酸钠和铁氰化钾的混合溶液中，反应，制得NiFe‑PBAs@Ni(OH)2多级结构；将制得的NiFe‑PBAs@Ni(OH)2多级结构与NH4F在惰性氛围中混合热处理，得到具有多级结构的NiFe‑PBAs‑F催化剂。本发明中的具有多级结构的NiFe‑PBAs‑F催化剂能够保持原有NiFe‑PBAs的框架结构，能够提供更便利的物质传输通道。此外，该催化剂在OER过程中实现了剧烈的重构，生成了更多的羟基氧镍和氢氧化镍。