質子交換膜膜材料的改進及應用質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡陋、操作方便等優點，被公認為電動汽車、固定發電站等的首選能源。在燃料電池內部，質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道，使得質子經過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉移構成回路，向外界提供電流，因此質子交換膜的性能對燃料電池的性能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。迄今最常用的質子交換膜（PEMFC）依舊是美國杜邦公司的Nafion膜，具有質子電導率高和化學穩固性好的優點，目前PEMFC大多采用Nafion等全氟磺酸膜，國內裝配PEMFC所用的PEM主要依賴進口。
但Nafion類膜仍存在下述缺點：(1)制作困難、成本高，全氟物質的合成和磺化都非常困難，而且在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解，使得成膜困難，導致成本較高；(2)對溫度和含水量請求高，Nafion系列膜的最佳工作溫度為70～90℃，超過此溫度會使其含水量急劇降低，導電性迅速下降，妨礙了通過適當提高工作溫度來提高電極反應速度和克服催化劑中毒的難題。