高温质子交换膜
高温质子交换膜
PEM质子交换膜 PEFMC :质子交换膜燃料电池PBI :聚苯并咪唑 mPBI :聚［2,2 '-(间苯基-5,5 ')-联苯并咪唑］ ABPB：聚2,5 一苯并咪吟 ABPBI DABA : 3,4 一二氨基苯甲酸 SOPBI 磺化聚苯并咪唑第一章引言燃料电池与传统能源利用方式相比具有以下特点与优势：(1) 能量转化效率高。
(2) 比能量或比功率高。
(3) 清洁、安静、污染小。
(4) 可靠性高。
(5) 适用性强。
质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池((PEMFC是以一种聚合物膜即质子交换膜(PEM作为固体电解质的燃料电池，在膜的两侧是电极(阴，阳极)。
电极又可分为气体扩散层和催化剂层。
工作时，纯氢通过气体扩散层进入催化剂层，H:在阳极失去电子变成H+, H+经质子交换膜到达阴极，与电子及0:结合生成水，完成导电过程。
质子交换膜燃料电池，不仅具有一般燃料电池所具有的高效率、无污染、无噪声、可连续工作的特点，而且还具有功率密度高，工作温度低，启动快，膜的耐腐蚀性强，使用寿命一长等优点。
近年来，质子交换膜燃料电池(PEMFC) 成为了一种备受关注的清洁能源工艺。
质子交换膜燃料电池具备方便易携带，自动产生能量，效率高等优点。
质子交换膜(PEM是质子交换膜燃料电池的关键部件。
质子交换膜能够使质子从电池阳极转移到阴极。
氢在催化作用下在阳极被氧化生成质子，质子从阳级转移到阴极，在阴极和氧反应生成水并放出热。
质子交换膜位于两个电极之间。
质子交换膜须具备以下特性：易装卸；排列紧密；可以大批量生产；对于气体渗透反应具有很大的耐受性。
Natio门_膜是典型的在低温使用的质子交换膜_。
Nation膜具有多相结构:疏水相作为连续相，磺酸基团作为亲水基团。
连续的疏水相作为膜的结构支撑，亲水相可以储存一定量的水。
水在质子传导中起着至关重要的作用，促进质子从磺酸基分离，提供了大量的动态水合质子，来保持Nation 膜的理想性能。
高温质子交换膜燃料电池用电解质膜研究进展
高温质子交换膜燃料电池用电解质膜研究进展宋义超;余波【摘要】高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）具有更好的CO耐受性、更简化的水热管理系统、更快的阴极过程、和更优的热利用特性等诸多优点,因而,近年来受到了研究者的广泛关注。
本文综述了近年来高温质子交换膜的研究进展,简要评述了改性全氟磺酸膜体系的高温质子交换膜的研究概况,展望了高温质子交换膜的发展趋势。
%High temperature proton exchange membrane fuel cells, with many advantages such as higher CO tolerance, simpler water and thermal management system, faster cathode process, and more convenient residual-heat utilization approach, have drawn much attention from researchers. This paper summarizes the development of various types of high temperature proton exchange membranes,including modified PFSAs, and the directions in this domain are also discussed in the paper.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2011(031)012【总页数】4页(P46-49)【关键词】高温;质子交换膜燃料电池;全氟磺化膜【作者】宋义超;余波【作者单位】海军驻武汉438厂军事代表室,430060;中国船舶重工集团公司第七一二研究所,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TM911.41 介绍质子交换膜是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部件，起着传导质子同时阻隔燃料和氧化剂的作用。
高温质子交换膜燃料电池膜电极
高温质子交换膜燃料电池膜电极
高温质子交换膜燃料电池（High Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells，HT-PEMFC）使用一种能在高温下工作
的质子交换膜作为电解质。
与常规的质子交换膜燃料电池（PEMFC）不同，HT-PEMFC可以在较高的温度范围内运行，通常为120-200摄氏度。
在HT-PEMFC中，膜电极是膜和电极组成的单元，它具有催
化剂层和承载层。
催化剂层通常由贵金属如铂（Pt）组成，用
于催化氢气的电化学反应，同时催化剂层还包含导电剂，以促进电子传导。
承载层主要起到支持和承载催化剂层的作用。
膜电极在高温下工作的优势在于可以提供更高的电化学反应速率，增加燃料电池的功率密度和效率。
此外，高温下的膜电极可以更好地抵抗炭烟堵塞现象，从而延长燃料电池的使用寿命。
然而，高温下的膜电极也存在一些挑战。
例如，在高温环境下，质子交换膜容易失去水分，从而降低质子的传导性能。
为了解决这个问题，研究人员通常在质子交换膜上添加一些保水材料，以提高质子的传导性能。
总的来说，高温质子交换膜燃料电池膜电极是一种具有潜力的电化学能源转换技术，可以在高温环境下提供高效率和高功率的能源转化。
然而，还需要进一步的研究和工程实践来优化材料和结构，以提高其性能和可靠性。
高温质子交换膜燃料电池用聚苯并咪唑-聚乙烯基苄基交联膜的制备与性能研究
!%& 中科院大连化学物理研究所 辽宁 大连 !!'(#) #%& 中国科学院大学 北京 !((()*
摘要 为提高聚苯并咪唑 +,- 膜的抗氧化性能 以乙烯苄基氯 +.,/ 作为 +,- 的大分子交联剂 并利用
膜的热稳定性 使用 -?FGH?&>HIJ6?&!* 型红外光谱 测试仪表征膜的分子结构 透射模式 波数范围
/555&K&/55&9;8' 分辨率 /&9;8' 使用能量色散 L 射
线 光 谱 MCL 测 试 仪 测 定 膜 的 元 素 分 布 情 况 使 用长春科新公司生产的万能拉伸试验机 NCN8#5 进 行 拉 伸 强 度 测 试 使 用 OHIP6I 试 剂 )AQR!S!&T&/ '"8U&;6< =8'&OHDS/ 加速氧化 实验测 试膜的抗氧化性能 使用交流阻抗法测试交联膜 的电导率V'WX%&
!01!"#"21 三氮唑取代交联剂中的不稳定端基 /3 制备了交联型高温质子交换膜 考察了交联剂用量对膜的电化学
性质的影响 %& 研究表明 膜中的交联结构有效提高了膜的抗氧化性能 并兼具优异的电导率及力学性能 %& 采用无增 湿 0# 和 4# 对膜电极性能进行了测试 !5(&6/ 下电池最大功率密度达到 (%7#&8 9:1#%&
)4' 搅拌溶解后立即放入水平放置的玻璃铸膜板 中 并在铸膜 板上覆盖培 养皿 置 于 (5& 63 干 燥 箱
高温质子交换膜
高温质子交换膜
高温质子交换膜（HT-PEM）是指具有较高工作温度的质子交换膜燃料电池系统所采用的质子交换膜。
目前，HT-PEM在电动汽车、汽车发电机、船舶和飞机等领域有着广泛的应用。
HT-PEM的工作温度通常在120°C以上，可以大大提升质子交换膜电池的效率和性能，从而达到更高的功率密度和更长的使用寿命。
同时，HT-PEM的热稳定性能也比低温质子交换膜更加优越，可以抵御高温和低湿度的环境。
在应用中，HT-PEM的选择和使用需要考虑多种因素，如电池的性能要求、电池的尺寸和重量、使用环境的温度和湿度等。
此外，HT-PEM的材料选择也需要综合考虑多个因素，如稳定性、可加工性、成本等。
为了更好地发挥HT-PEM的性能，还需要进行相关技术的研究和开发。
例如，需要研究新型HT-PEM材料的制备方法和性能评价方法，以及优化-HT-PEM的设计和制造工艺。
同时还需要研究HT-PEM的附件和系统（如循环水、氢气循环等）的优化。
正因为HT-PEM具有高温、高效、高稳定性的特点，它在未来的能源领域将有着广泛的应用前景，将成为绿色、高效和可持续的能源新选择。
用于高温质子交换膜燃料电池的聚合物电解质膜研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第9期·3446·化 工 进展用于高温质子交换膜燃料电池的聚合物电解质膜研究进展李英1，张香平2（1大连交通大学环境与化学工程学院，辽宁 大连 116028，2中国科学院过程工程研究所，北京 100190） 摘要：高温质子交换膜燃料电池在降低燃料电池水热管理复杂性、催化剂中毒方面有明显优势；可改善电池阴阳两极尤其是阴极氧气还原反应的动力学特性，提高电池的效率。
聚合物电解质膜作为关键材料之一，在高温时易失水导致质子传导率降低、机械强度和热稳定性不高等问题。
本文基于磺酸、磷酸和离子液体等不同质子传递介质，对高温聚合物电解质膜进行综述，比较了各类聚合物电解质膜的优缺点及应用时存在的问题，着重探讨嵌段共聚物在高温聚合物电解质膜方面的潜在应用，指出离子液体的添加不但可作为质子载体，而且在构建嵌段聚合物结构方面可发挥“诱导剂”作用。
提出通过分子设计可更好了解嵌段聚合物的空间构效关系，进而通过结构设计提高膜的质子传导性能和稳定性。
关键词：高温质子交换膜燃料电池；聚合物电解质膜；嵌段聚合物；离子液体中图分类号：TM 911.48 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）09–3446–08DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0053Research progress of polymer electrolyte membrane for high temperatureproton exchange membrane fuel cellLI Ying 1, ZHANG Xiangping 2(1Institute of Environmental and Chemical Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, Liaoning, China;2Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)Abstract: High temperature proton exchange membrane fuel cell has obvious advantages in reducing the complexity in water and thermal management and the catalyst poisoning of fuel cell. It can also improve the cell dynamics of the oxygen reduction reactions especially that occuring on cathode, and further increase the efficiency of fuel cell. As one of the key materials of PEMFC, polymer electrolyte membrane has low mechanical strength and thermal stability at high temperature, as well as lower proton conductivity due to the absence of water. High temperature polymer electrolyte membranes were briefly reviewed in this paper based on the proton transfer medium such as sulfonic acid, phosphoric acid and ionic liquids. The advantages and disadvantages of various types of membranes were compared, and the problems in their applications were also discussed. The review focused on the potential applications of block copolymer in high temperature polymer electrolyte membrane. Ionic liquids were introduced as the proton carrier and inducer in the construction of diblock polymer structure. It was suggested that the relationship between the structure and the performance of block polymer could be better understood through molecular design, while the proton conductivity and stability of high temperature polymer electrolyte membrane could be improved through structural design.Key words ：high temperature PEMFC; polymer electrolyte membrane; block copolymer; ionic liquid第一作者及通讯作者：李英（1975—），女，副教授，研究方向为过程系统工程。
高温质子交换膜
PEM：质子交换膜PEFMC：质子交换膜燃料电池PBI：聚苯并咪唑mPBI：聚[2,2’-(间苯基-5,5’)-联苯并咪唑] ABPBI：聚2,5一苯并咪吟ABPBI DABA：3,4一二氨基苯甲酸SOPBI：磺化聚苯并咪唑第一章引言燃料电池与传统能源利用方式相比具有以下特点与优势：(1)能量转化效率高。
(2)比能量或比功率高。
(3)清洁、安静、污染小。
(4)可靠性高。
(5)适用性强。
质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池((PEMFC)是以一种聚合物膜即质子交换膜(PEM)作为固体电解质的燃料电池，在膜的两侧是电极(阴，阳极)。
电极又可分为气体扩散层和催化剂层。
工作时，纯氢通过气体扩散层进入催化剂层，H:在阳极失去电子变成H+, H+经质子交换膜到达阴极，与电子及O:结合生成水，完成导电过程。
质子交换膜燃料电池，不仅具有一般燃料电池所具有的高效率、无污染、无噪声、可连续工作的特点，而且还具有功率密度高，工作温度低，启动快，膜的耐腐蚀性强，使用寿命一长等优点。
近年来，质子交换膜燃料电池(PEMFC)成为了一种备受关注的清洁能源工艺。
质子交换膜燃料电池具备方便易携带，自动产生能量，效率高等优点。
质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的关键部件。
质子交换膜能够使质子从电池阳极转移到阴极。
氢在催化作用下在阳极被氧化生成质子，质子从阳级转移到阴极，在阴极和氧反应生成水并放出热。
质子交换膜位于两个电极之间。
质子交换膜须具备以下特性:易装卸;排列紧密;可以大批量生产;对于气体渗透反应具有很大的耐受性。
Nation膜是典型的在低温使用的质子交换膜。
Nation膜具有多相结构:疏水相作为连续相，磺酸基团作为亲水基团。
连续的疏水相作为膜的结构支撑，亲水相可以储存一定量的水。
水在质子传导中起着至关重要的作用，促进质子从磺酸基分离，提供了大量的动态水合质子，来保持Nation膜的理想性能。
为了保持膜的水合状态，反应气体都必须具备一定的湿度。
高温质子交换膜燃料电池的问题
高温质子交换膜燃料电池的问题
高温质子交换膜燃料电池是一种新型燃料电池技术，具有高效、高功率密度、高温运行、长寿命等优点。
然而，这种技术还存在一些问题需要解决。
首先，高温质子交换膜的稳定性是一个重要的问题。
高温下，膜材料的稳定性会降低，从而导致质子传输效率降低，电池性能下降。
因此，需要开发更加稳定的高温质子交换膜材料，以提高电池的稳定性和寿命。
其次，高温质子交换膜燃料电池的氧化还原反应速率较慢。
虽然通过提高反应温度可以增加反应速率，但同时也会加速材料的老化。
因此，需要寻找更加高效的催化剂，以提高反应速率并降低反应温度。
此外，高温质子交换膜燃料电池的成本较高，这也是一个需要解决的问题。
目前，该技术的主要成本在于质子交换膜材料和催化剂。
因此，需要开发更加经济实用的材料和催化剂，以降低电池的成本。
综上所述，高温质子交换膜燃料电池具有广阔的应用前景，但仍需要克服一些问题才能实现商业化应用。
通过不断的研究和开发，相信这种技术会越来越成熟，为人类社会带来更多的环境保护和能源解决方案。
- 1 -。
basf高温质子交换膜
basf高温质子交换膜BASF高温质子交换膜是一种用于燃料电池和水电解等能源转换技术中的关键材料。
在这篇文章中，我们将介绍BASF高温质子交换膜的特性、应用和发展前景。
高温质子交换膜是一种基于聚合物的膜材料，具有良好的质子传导性能和热稳定性。
它可以在高温条件下工作，同时保持较高的质子传导率，这使得它在燃料电池等高温环境中具有广泛的应用前景。
BASF高温质子交换膜具有几个关键特点。
首先，它具有较高的质子传导率。
质子传导率是衡量质子交换膜性能的重要指标，它决定了膜材料在燃料电池等设备中的效率和性能。
BASF高温质子交换膜具有较高的质子传导率，可以有效地传递质子，提高设备的效率。
BASF高温质子交换膜具有优异的热稳定性。
在高温条件下，膜材料容易发生热分解和降解，影响设备的稳定性和寿命。
然而，BASF 高温质子交换膜具有良好的热稳定性，可以在高温环境下长时间工作，不易发生降解，从而延长设备的使用寿命。
BASF高温质子交换膜还具有良好的耐化学腐蚀性能。
在燃料电池和水电解等设备中，膜材料需要能够耐受酸碱等强腐蚀性介质的侵蚀。
BASF高温质子交换膜具有优异的耐化学腐蚀性能，可以在恶劣的环境中稳定工作，不易受到腐蚀。
BASF高温质子交换膜在燃料电池领域具有广泛的应用前景。
燃料电池是一种高效、清洁的能源转换技术，可以将氢气和氧气直接转化为电能，产生水作为唯一的废物。
然而，燃料电池的商业化应用仍面临着许多挑战，其中之一就是质子交换膜的性能和稳定性。
BASF高温质子交换膜具有良好的质子传导性能和热稳定性，可以提高燃料电池的效率和稳定性，推动燃料电池的商业化进程。
BASF高温质子交换膜还可以在水电解等领域得到应用。
水电解是一种将水分解为氢气和氧气的技术，可以将电能转化为氢能。
然而，水电解的效率和稳定性也面临着挑战，其中之一就是质子交换膜的性能。
BASF高温质子交换膜具有良好的质子传导性能和热稳定性，可以提高水电解的效率和稳定性，促进水电解技术的发展。
高温质子交换膜燃料电池的技术进展
高温质子交换膜燃料电池的技术进展下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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PEM质子交换膜PEFMC :质子交换膜燃料电池PBI :聚苯并咪唑mPBI :聚［2,2 '-（间苯基-5,5 '）-联苯并咪唑］ABPB：聚2,5 一苯并咪吟ABPBI DABA : 3,4 一二氨基苯甲酸SOPBI磺化聚苯并咪唑第一章引言燃料电池与传统能源利用方式相比具有以下特点与优势：（1）能量转化效率高。
（2）比能量或比功率高。
（3）清洁、安静、污染小。
（4）可靠性高。
（5）适用性强。
质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池（（PEMFC是以一种聚合物膜即质子交换膜（PEM作为固体电解质的燃料电池，在膜的两侧是电极（阴，阳极）。
电极又可分为气体扩散层和催化剂层。
工作时，纯氢通过气体扩散层进入催化剂层，H:在阳极失去电子变成H+, H+经质子交换膜到达阴极，与电子及0:结合生成水，完成导电过程。
质子交换膜燃料电池，不仅具有一般燃料电池所具有的高效率、无污染、无噪声、可连续工作的特点，而且还具有功率密度高，工作温度低，启动快，膜的耐腐蚀性强，使用寿命一长等优点。
近年来，质子交换膜燃料电池（PEMFC）成为了一种备受关注的清洁能源工艺。
质子交换膜燃料电池具备方便易携带，自动产生能量，效率高等优点。
质子交换膜（PEM是质子交换膜燃料电池的关键部件。
质子交换膜能够使质子从电池阳极转移到阴极。
氢在催化作用下在阳极被氧化生成质子，质子从阳级转移到阴极，在阴极和氧反应生成水并放出热。
质子交换膜位于两个电极之间。
质子交换膜须具备以下特性：易装卸；排列紧密；可以大批量生产；对于气体渗透反应具有很大的耐受性。
Nation 膜是典型的在低温使用的质子交换膜。
Nation 膜具有多相结构:疏水相作为连续相，磺酸基团作为亲水基团。
连续的疏水相作为膜的结构支撑，亲水相可以储存一定量的水。
水在质子传导中起着至关重要的作用，促进质子从磺酸基分离，提供了大量的动态水合质子，来保持Nation膜的理想性能。
为了保持膜的水合状态，反应气体都必须具备一定的湿度。
应用Nafion.膜或其它全氟磺酸膜的质子交换膜燃料电池有两个主要的局限。
一是价格昂贵，另一个是在使用过程中必须保持充分的湿度来维持较高的质子传导率。
为了保持高质子传导率，燃料气体（H2或空气）必须充分地进行水合。
因此，湿度控制变得尤为重要，既要保持膜中含有充足的水份同时也要保证电极里的水不能太多。
这同时也限制了工作温度必须低于100 0C,因为在100C以上运行膜会严重脱水导致膜的导电性能迅速衰退。
在自增湿膜方面的研究亦需要用纳米级铂或金属氧化物。
提高运行温度能够提升PEMF啲性能，原因如下:1)高温运行能提高CO的耐受能力：燃料电池在低温运行时，氢燃料的CO会使电池中的铂催化剂中毒，这使得传统的燃料电池中需要更高纯度的氢。
而在高温，铂不易中毒，电池可以承受氢燃料中3%勺CC而没有能量损失。
2)高温运行符合电极动力学：可以使电极反应加快，这与阴极中氧还原有关。
3)高温运行有利于水分控制：低温时液体水若没控制好会浸没电极，而在100 C之上运行，则无需考虑这些。
4)高温运行地有利于剩余热量的管理：高温使得剩余热的能量转化更为简单。
由于PEM在高温运行的种种优势，学者们进行了大量的关于高温PEMF(的研究工作。
一方面，新型的能够在高温保持水份的全氟膜及其替代品被研制出来，比如一些新型的嵌段聚合物及纳米复合材料。
另一方面，研发了其他种类的能够在高温运行的质子交换膜材料。
目前许多非氟膜被开发用来代替Nafion。
膜。
其中大多数的非氟膜都是具备良好热稳定性的磺化聚合物，比如聚矶(PSU)，聚醚枫(PES),聚醚酮(PEK )，聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)及聚酞亚胺(PI)等。
磺化的聚苯并咪哇(PBI )，聚苯并啥哇(PBO)，聚苯并唾哇(PBT)等也被应用作质子传导材料。
然而，所有这些磺化膜，包括全氟，非氟，部分氟化膜都需要在运行中保持一定湿度来维持较高的质子传导率，因此，它们的运行温度依旧很低。
近些年，磷酸掺杂聚苯并咪哇被广泛地研究用作燃料电池膜。
聚苯并咪哇膜具备优异的性能可以在干燥的、高达200C的条件下运行。
PEMF(关键组件PEMFC由电催化剂，质子交换膜，电极，双极板组成。
其中质子交换膜与阴阳极组成膜电极，PEMF啲燃料，除氢气以外，还可选用多样化的燃料，如醇、醛、酸、碳氢化合物。
在PEMF(基础上，以含碳燃料代替普遍采用的纯氢气，有利于PEMF係统的推广与应用，而且氢气的大规模生产和贮运困难，补加不便，且价格较昂贵，严重阻碍了燃料电池系统商业化的步伐。
研究者们一面在寻求解决上述问题的同时，一面在尝试使用其它燃料，目前，液态烃或甲醇是电动汽车燃料电池首选燃料。
甲醇燃料的优越性在于：电化学活性高，可在电极上直接被氧化，室温下液态，易于携带与运输，高能量密度，价格便宜，廉价易得，属于可再生资源。
以甲醇为燃料的PEMFC可分为甲醇重整燃料电池(Metha nol Reforming FuelCell, MRFC) 和直接甲醇燃料电池(Direct MethanolFuel Cell, DMFC)两种。
MRFC是指甲醇经重整制备出氢气，电池仍然以纯氢气为燃料的PEMFC只是把制备氢气的装置与燃料电池整合在一起，这势必造成燃料电池的成本和质量的增加。
在不久的将来，最有可能实现商业化的是聚合物电解质膜直接甲醇燃料电池(PEMDMFC)简称为DMFC。
DMFC 以其潜在的高效率、设计简单、内部燃料直接转换、加燃料方便等诸多优点吸引了各国燃料电池研究人员对其进行了多方面的研究。
直接甲醇燃料电池（DMFC）直接甲醇燃料电池（DMFC是将燃料（甲醇）和氧化剂（氧气或空气）的化学能直接转化为电能的一种发电装置，甲醇水溶液进入阳极催化层中，在电催化剂的作用下发生电化学氧化，产生电子、质子以及C02其中电子经外电路传递至阴极，CO从阳极出口排出，质子通过电解质膜迁移到阴极；阴极区内，O:在电催化剂的作用下，与阳极迁移过来的质子发生电化学还原反应生成水，生成的水从阴极出口排出。
电池总反应的最终产物是CO和水。
与氢/氧质子交换膜燃料电池（PEMFC相比，DMF（不存在氢气的制备、储存、运输以及安全等问题；工作时燃料直接进料，无需外重整处理；结构简单；响应时间短；操作方便；与常规的二次电池相比，DMFC勺理论比能量密度远高于镍福电池，镍氢电池，铿离子电池。
鉴于以上原因，DMFC勺研究与开发引起了许多国家的关注。
DMFC技术之所以成为国内外研究与开发的热点，主要在于其广阔的应用前景。
从技术上来讲，DMFC的研究和开发目前面临着以下挑战:常温下甲醇的电催化氧化速率较慢，贵金属类催化剂易被CO类中间产物毒化，电流密度较低；电池运行时甲醇和水从阳极至阴极的渗透率较高，水热管理复杂，以致于电池性能下降，使用寿命短。
所以目前的研究主要集中在高效电催化剂的研发，高性能质子交换膜的制备，新型电极、膜电极(MEA)的制备以及系统集成等方面。
质子交换膜((PEM)位于膜电极的中心，是质子交换膜燃料电池的核心元件，起到分隔燃料和氧化剂、传导质子和绝缘电子的作用，质子交换膜的性能和寿命直接决定电池的性能和寿命。
因为电池工作温度的提高不仅能够加快甲醇的电催化氧化速度，减少甲醇的渗透，降低贵金属催化剂中毒，简化水管理。
因此，高性能质子交换膜，尤其是耐高温型质子交换膜的研究成为DMFCff究的热点。
质子交换膜研究进展概述质子交换膜作为PEMFC勺核心部件，既是电解质和电催化剂的基底，又是一种选择性透过膜，起到分隔燃料和氧化剂、传导质子的双重作用。
它有如下要求：(1) 高选择性地离子导电而非电子导电，以降低电池内阻并提高电流密度。
(2) 化学稳定性好。
膜的表面性质适合于与催化剂结合，水合/脱水可逆性好以及低的膨胀性。
(3) 良好的力学性能和热稳定性。
(4) 低的反应气体透过率。
(5) 成本低。
根据PEM的含氟丰度，可以将其分为:(1)全氟质子交换膜(2)部分含氟质子交换膜(3)非氟质子交换膜聚苯并咪唑(PBI)类质子交换膜聚苯并咪唑(PBI)是一阶梯型结构聚合物，其主链结构中含有咪唑环，因此具有优良的热稳定性能和力学性能。
1959年Keith等用二元酸与四胺反应制备了第一种含脂肪链的PBI。
两年后，｝］等合成了多种热性能显著的芳香族PBI聚合物。
美国Hoechst Celanese公司1985年首先将PBI树脂商品化，1988年将PBI膜制品投放美国市场。
PBI 树脂具有优良的耐热性能，玻璃化转变温度高达4300C,在氮气中5000C以下基本没有失重，最高分解温度超过6000C尤其在高温条件下其具有的优异机械性能和介电常数受到广泛关注。
上世纪90年代末随着燃料电池研究热的兴起，改性后具有质子导电性能的PBI 引起了各国研究者的注意，并对其进行了广泛而深入的研究，期望其能作为质子交换膜的材料。
聚苯并咪唑的的合成方法PBI的制备方法按反应种类分，大致有4种：熔融缩聚法(包括二步法和一步法)、溶液缩聚法、亲核取代法、母体法，其中对熔融缩聚和溶液缩聚的研究较多。
(1) 熔融缩聚法：二步法熔融缩聚是将四胺、二元酸或其衍生物以等摩尔的量在2200C左右反应，2500C以上产物开始发泡，停止搅拌，将发泡物在2900C左右保温约，得到预聚物。
将所得到的发泡状预聚物冷却至室温，磨碎后，重新放入反应器中，氮气保护下在3800C下反应3h,得到高分子量的PBI。
一步法熔融聚合是将四胺、二元酸或其衍生物以等摩尔的量反应，温度从2000C升温至3100C,此过程中搅拌速度随粘度增加而减缓，最终停止搅拌，并保温45mi n。
再升温至4150C左右，保温1h,即得到PBI产物(2) 溶液聚合法：将四元胺或四胺盐酸盐化合物加入到非质子性溶剂中(常用多聚磷酸PPA),在N:保护下加入二元酸或其衍生物，加热搅拌并于高温下反应。
⑶母体法：在四胺单体合成还未进行到最后一步之前，即得到二元硝基和二元胺基取代产物时，直接将该物质和二元酸进行反应，得到PBI的母体，再通过还原以及高温热处理得到PBI的聚合物(4) 亲核取代法：通过先合成含有苯并咪啤环的有亲核取代位的中间体，然后在碱性条件下和醇反应得到PBI。
优点是反应单体较易制备，扩大了可得到的PBI种类。
缺点是亲核反应法对反应过程中生成的小分子物质的去除要求更为严格。
PBI主要结构PBI树脂是由四元胺或四元胺盐酸盐与二元酸及其衍生物缩聚而成，为目前主要常见的PBI的结构。
聚2,5 —苯并咪畔（ABPBI）是PBI 家族中最简单的一种，与其它PBI相比，具有原料易得，合成简单等优点，通过3,4 一二氨基苯甲酸在多聚磷酸（PPA）中自身缩聚而得。