本发明提供了一种凝胶挤出流延改性全氟磺酸质子交换膜的方法，包括步骤：(1)将二维层状Mxene纳米片粉末分散在四丁基氢氧化铵和盐酸多巴胺的混合溶液中，加入氢氧化钠溶液以调节溶液pH，离心分离，洗涤固体后再冷冻干燥得到四丁基铵和多巴胺插层的二维层状功能化Mxene纳米片；(2)二维层状功能化Mxene纳米片加入末端带‑SO₃Na的全氟磺酸树脂溶液中，得到凝胶状全氟磺酸改性树脂；(3)凝胶状全氟磺酸改性树脂加入单螺杆挤出机熔融挤出，通过流延机头在成型辊上成膜，得到二维层状功能化Mxene纳米片改性全氟磺酸质子交换膜。该膜具有较高的机械强度高，水保持率和电导率，以及较低的溶胀率、透气率和甲醇透过率等优点。