本发明公开了一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料及其制备方法与应用。该材料的化学通式为：AaNi1‑bBbO4+δ‑c/2Xc，其中，A为La、Pr、Nd、Sm、Gd、Er中的一种或两种；B为Fe、Co、Cu、Zn、Al、Ga中的一种或两种；X为F、Cl、Br、I中的一种；δ为非化学计量比，1.8≤a≤2，0≤b≤0.3，0≤c≤0.5。本发明的材料采用EDTA‑柠檬酸混合络合法制备。本发明材料中阴离子的掺杂降低了O的价电子密度，大幅度地增加了膜材料的氧气渗透量，并且在含二氧化碳等酸性气氛下具有很高的操作稳定性，可用于从空气中选择性分离氧气，也可以与涉氧反应耦合构筑膜反应器。