本发明涉及电容器薄膜，具体涉及一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜、制备方法及其应用。
背景技术：
1、物联网技术以及柔性可穿戴电子器件设备领域的发展，对高性能能量存储器件在小型化以及柔性可弯折等方面提出了更高的性能要求。全固态超级电容器与传统的超级电容器相比，其使用固态电解质代替液态或液基凝胶电解质，避免了由于电解液的挥发、泄露以及可燃性造成的高封装要求和较大的封装难度，因而具有显著的安全优势和器件小型化加工等方面优势。除此之外，相较于液态电解质，固态电解质的使用也为制作柔性电子器件提供了更多的可能性。
2、石墨烯(graphene)二维纳米材料因其优异的导电性、大比表面积、优异的机械强度等优点，被认为是最有应用前景的电极材料之一；而其氧化态，氧化石墨烯(grapheneoxide,go)，由于结构中含有大量的含氧官能团和结合水，使其作为电绝缘体的同时也可作为良好的离子导体，展现出了作为固态电解质材料的应用潜力。然而，受制于go固态电解质中较迟缓的离子传输效率，与使用液态电解质或凝胶电解质的柔性超级电容器相比，其电化学性能略显逊色，能量密度一般。例如，gao等人首次报道了利用激光还原氧化石墨烯薄膜作电极，与氧化石墨烯薄膜作固态电解质组装的全固态微型超级电容器，其比电容值仅为～0.51mf cm-2。随后，zhang等人对氧化石墨烯薄膜进行激光表面还原，制备了一体化的以表层的还原氧化石墨烯为电极层，中间未还原的氧化石墨烯作为固态电解质的全固态超级电容器，同样由于受到离子传导的限制，其比电容值仅为～0.86mf cm-2。为了提高其能量密度，2018年，gao等人报道了基于氧化石墨烯的多层堆积串并联单元设计，将能量密度提高到～23.2wh kg-1，但该种方法在电路结构设计和实际操作上较为复杂。除此之外，还有一些其他的提高能量密度的方法，如用强氧化性的硫酸等添加剂渗透到氧化石墨烯中。
3、氧化石墨烯固态电解质，作为常规的液态电解质与凝胶电解质外的重要一类电解质材料，可以通过3d打印、喷墨印刷等方式，以各种几何形状集成在非常小的尺寸面积上，特别适用于集成电路高端电子器件的开发应用，但受限于其能量密度表现，其应用前景尚待突破。
4、鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决氧化石墨烯作固态电解质其电化学性能表现一般的问题，提供了一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜、制备方法及其应用。
2、为了实现上述目的，本发明公开了一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1，通过湿化学法使用盐酸和氟化锂作刻蚀剂刻蚀ti3alc2制得二维纳米材料ti3c2tx mxene水溶液；
4、s2，将步骤s1中得到的ti3c2tx mxene水溶液通过真空抽滤，然后真空干燥，得到ti3c2tx mxene薄膜；
5、s3，通过modified hummers法制备氧化石墨烯go水溶液；
6、s4，将步骤s3中得到的氧化石墨烯go水溶液通过滴涂、烘干即制得氧化石墨烯go薄膜；
7、s5，在步骤s4中得到的氧化石墨烯go薄膜上喷洒水雾，然后将步骤s2中得到的ti3c2tx mxene薄膜贴压到氧化石墨烯go薄膜上表面和下表面，即制得mxene/go/mxene三明治结构电容器薄膜(简称mgm-sc薄膜)。
8、所述步骤s2中，控制所得ti3c2tx mxene薄膜厚度为2～5μm。
9、所述步骤s2中，真空干燥温度为40℃。
10、所述步骤s2中，得到的ti3c2tx mxene薄膜的薄膜面密度为1mg cm-2。
11、所述步骤s4中，烘干温度为70℃。
12、所述步骤s4中，通过控制滴涂的溶液体积控制所得的go薄膜厚度为14～37μm。
13、所述步骤s4中，得到的go薄膜的薄膜面密度为3mg cm-2。本发明还公开了采用上述制备方法制得的基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜。
14、本发明还公开了上述基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜在柔性超级电容器及湿度传感中的应用。
15、与现有技术比较本发明的有益效果在于：
16、1、制备的mgm-sc薄膜具有高电化学能量密度，克服了氧化石墨烯作固态电解质其能量密度低的问题；；
17、2、本发明操作简单，无污染，耗时短，且所得薄膜结构间结合紧密；
18、3、本发明可以得到优异柔韧性和形状可加工性的薄膜，可以方便地组装成纽扣电池或进行柔性封装以满足不同的需求；
19、4、本发明得到的mgm-sc薄膜，在柔性存储器件和湿度传感应用中，均表现出优异的机械稳定性和反应灵敏度。
1.一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，控制所得ti3c2tx mxene薄膜厚度为2～5μm。
3.如权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，控制真空干燥温度为40℃。
4.如权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，得到的ti3c2tx mxene薄膜的薄膜面密度为1mg cm-2。
5.如权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，烘干温度为70℃。
6.如权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，控制所得氧化石墨烯go薄膜厚度为14～37μm。
7.一种采用如权利要求1～6任一项所述的制备方法制得的基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜。
8.一种如权利要求7所述的基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜在柔性超级电容器中的应用。
9.一种如权利要求7所述的基于氧化石墨烯固态电解质的高能量密度全固态超级电容器薄膜在湿度传感中的应用。