质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃，目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性。现在所用的较有效催化剂是铂或铂合金催化剂，它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力，且可以长期稳定工作。由于这种电池是在低温条件下工作的，因此，提高催化剂的活性，防止电极催化剂中毒很重要。以铂或铂合金作为催化剂的主要问题是成本太高，由于Pt的价格高、资源匮乏，使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下，限制了大规模的应用，需要进一步降低铂的载量。质子交换膜燃料电池工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便；有谁知道大连化物所使用Fumatech膜
质子交换膜具有优良的热稳定性、化学稳定性，性能优于非氟或者部分氟化交换膜。质子交换膜根据含氟情况进行分类，主要可分为四类，全氟质子交换膜、部分氟化聚合物膜、新型非氟聚合物膜、复合膜。由于全氟磺酸树脂(PFSA)分子的主链具有聚四氟乙烯结构，具有优良的热稳定性、化学稳定性和较高的力学强度，聚合物膜的使用寿命较长；同时分子支链上的亲水性磺酸基团能够吸附水分子，具有优良的离子传导特性。由于非氟质子膜在苛刻的电池工作环境中很快会降解破坏，无法具备全氟磺酸离子膜的优异性能。谁知道凯豪达使用Fumatech膜质子交换膜有新型复合质子交换膜。
质子交换膜的分类根据氟含量，可以将质子交换膜分为全氟质子交换膜、部分氟化聚合物质子交换膜、非氟聚合物质子交换膜、复合质子交换膜4类。其中，由于全氟磺酸树脂分子主链具有聚四氟乙烯的结构，因而带来优良的热稳定性、化学稳定性和较高的力学强度；聚合物膜寿命较长，同时由于分子支链上存在亲水性磺酸基团，具有优良的离子传导特性。非氟质子膜要求比较苛刻的工作环境，否则将会很快被降解破坏，无法具备全氟磺酸离子膜的优异性能。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到普遍关注。质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池重要组件之一的关键材料，成为燃料电池研究的热点。理想的质子交换膜具有质子传导率高、气体渗透率低以及足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性。现在主要应用的全氟磺酸型质子交换膜，质子交换膜当今应用中的弱点，分别在物理、化学方面上提出了一些针对其弱点进行改性的办法，并比较了各种方法对质子传导率和甲醇透过率等等因素的影响，之后提出未来质子交换膜改性的发展方向。质子交换膜是质子交换膜燃料电池的主要部件。
离子交换膜均相膜的电化学性能较为优良，但力学性能较差，常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差，而力学性能较优，由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱，常存在缝隙而影响离子选择透过性。离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能，其值愈大，在电渗析时水损失愈大，通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。质子交换膜在膜基础上改进，另选用新型骨架材料。谁知道凯豪达使用Fumatech膜
质子交换膜对温度和含水量要求高。有谁知道大连化物所使用Fumatech膜
质子交换膜燃料电池的工作性能与反应气体的体积分数有关，而体积分数又与气体压力有关。工作气体压力的提高能够增加质子交换膜燃料电池的电动势，还会降低质子交换膜燃料电池的电化学极化和浓度极化。不过反应气体压力的提高也会增加PEMFC系统的能耗。但总而言之气体压力越高，燃料电池性能越好，尤其是阴极的反应物，即氧气或空气的压力对电池性能的影响更大。当H2／空气的压力为0。3MPa/0。3MPa时的性能就优于H2／空气的压力为0。1MPa。同时为了减少氢气和氧气通过交换膜相互扩散，避免氢氧混合物引起危险，又应尽可能减少膜两侧的压力差。有谁知道大连化物所使用Fumatech膜
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