本发明涉及一种具有氧空位的二氧化锰超长纳米线催化剂及其制备方法与应用。MnO2超长纳米线催化剂，由呈超长MnO2纳米线组成的3D网络结构，纳米线的直径约为10nm，晶面间距为0.69nm，具有晶格畸变，具有氧空位。制备方法为以碳纸为导电基底，碳纸置于高锰酸钾溶液中进行水热反应，在碳纸上得到MnO2超长纳米线催化剂。在水热反应的过程中，能够自发形成氧空位，改善MnO2的电子结构。在碳纸表面进行生长，形成3D结构，能够暴露更高密度的活性位点。可以有效的提升电催化氮气还原性能。使电催化氮气还原可在室温下进行。