本发明涉及一种燃料电池用单层气体扩散层及其制备方法和应用，所述气体扩散层仅包括微孔层，微孔层以碳材料、憎水性粘结剂、造孔剂为原料，通过干法模压制备得到无炭纸、自支撑微孔层，具有良好的疏水性、气体渗透性以及导电性，能够减少水排出的阻力，从而缓解阴极水淹。干法制备避免了湿法因溶剂挥发表面产生裂纹的弊端，从而避免水在裂纹处汇集导致水淹。制备得到的无炭纸、自支撑微孔层厚度、孔隙率可控；制备过程简单，条件温和。将本发明制备的无炭纸、自支撑微孔层用作燃料电池的气体扩散层具有较好的电化学性能。本发明在燃料电池领域具有广泛的应用价值。