为了提高质子交换膜的性能，对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看，改进方法可采用以下几种方法：（1）有机/无机纳米复合质子交换膜，依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力，从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的；（2）对质子交换膜的骨架材料进行改进，针对目前较常用的Nafion®；膜的缺点，或在Nafion®膜基础上改进，或另选用新型骨架材料；（3）对膜的内部结构进行调整，特别是增加其中微孔，以使成膜方便，并解决催化剂中毒的问题。另外，除了这3种改进，现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术，使材料更小，性能更佳。氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置。山东燃料电池Fumatech膜替代杜邦
离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。离子交换膜按功能及结构的不同，可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜等类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同，但为膜的形式。离子交换膜可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。电渗析装置（见图）的淡化程度可达一次蒸馏水纯度。也可应用于甘油、聚乙二醇的除盐，分离各种离子与放射性元素、同位素，分级分离氨基酸等。此外，在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核燃料的制备，以及燃料电池隔膜与离子选择性电极中，也都采用离子交换膜。上海阴离子Fumatech膜替代杜邦离子交换膜的化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能。
离子交换膜分均相膜和非均相膜两类，它们可以采用高分子的加工成型方法制造。①均相膜：先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜内聚合成高分子，再通过化学反应，引入所需的功能基团。均相膜也可以通过单体如甲醛、苯酚、苯酚磺酸等直接聚合得到。②非均相膜：用粒度为200～400目的离子交换树脂和寻常成膜性高分子材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、氟橡胶等充分混合后加工成膜。无论是均相膜还是非均相膜，在空气中都会失水干燥而变脆或破裂，故必须保存在水中。
电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂，并传导离子，故电解质隔膜越薄越好，但亦需顾及强度，就现阶段的技术而言，其一般厚度约在数十毫米至数百毫米；至于材质，目前主要朝两个发展方向，其一是先以石棉（Asbestos）膜、碳化硅SiC膜、铝酸锂（LiAlO3）膜等绝缘材料制成多孔隔膜，再浸入熔融锂－钾碳酸盐、氢氧化钾与磷酸等中，使其附着在隔膜孔内，另一则是采用全氟磺酸树脂（例如PEMFC）及YSZ（例如SOFC）。集电器又称作双极板，具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用，集电器的性能主要取决于其材料特性、流场设计及其加工技术。燃料电池是一种电化学的发电装置，能量转化效率高,且无污染，正在成为理想的能源利用方式。
质子交换膜的流场板一般是指按一定间隔开槽的石墨板，开的槽子就是流道，在槽子之间形成流道间隔。流场的作用是引导反应气体的流动方向，确保反应气体均匀分配到电极各处，并经扩散层到达催化层进行电化学反应。在常见的质子交换膜燃料电池中，有的流场板与双极板是分体的，如网状流场板等；有的流场板与双极板是一体的，如点状流场和部分蛇形流场板等，与双极板一体的流场除了具有上述流场板的功能以外，还要兼顾双极板的作用。为提高电池反应气体的利用率，通常排放尾气越少越好，流场设计得好坏直接影响电池尾气的排放量。半均相离子交换膜是将活性基团引入高分子支持物制成的。上海阴离子Fumatech膜替代杜邦
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。山东燃料电池Fumatech膜替代杜邦
质子交换膜燃料电池的基本结构主要由质子交换膜、催化剂层、扩散层、集流板（又称双极板）组成。聚合物电解质膜被碳基催化剂所覆盖，催化剂直接与扩散层和电解质两者接触以求达到较大的相互作用面。催化剂构成电极，在其之上直接为扩散层。电解质、催化剂层和气体扩散层的组合被称为膜片-电极组件。质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的主要部件，是一种厚度只为50～180um的薄膜片，其微观结构非常复杂。它为质子传递提供通道，同时作为隔膜将阳极的燃料与阴极的氧化剂隔开，其性能好坏直接影响电池的性能和寿命；山东燃料电池Fumatech膜替代杜邦
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