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质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于环境污染小等优点,被认为是最有潜力的发电方式。目前,严格的操作条件和使用昂贵的全氟磺酸（PFSA）质子交换膜（PEM）是PEMFC面临的最大挑战。其中,PEM作为PEMFC中的核心部件之一,需要在完全或部分加湿条件下具有足够的机械性能、较好的物化稳定性以及良好的质子传导率等条件。本文主要研究了中/高离子交换容量（IEC）的磺化聚芳醚PEM,包括磺化聚芳醚砜（SPAES）和聚醚醚酮（SPEEK）。并将多组分聚合物共混策略用于提升不同IECs水平磺化聚合物的稳定性和质子传导率。为解决复合膜的相容性问题,设计了四级磺化度梯度过渡复合策略。由四种磺化度（DS）分别为20%、30%、40%和50%的SPAES共聚物共混制备得到了一系列新型的多组分共混膜。与对照膜相比,共混膜的尺寸稳定性和物化稳定性表现出明显的提升,并在相似的IEC水平下具有良好的抗甲醇透过性。其中,B膜（质量比为0.5:1:2:2）取得最高的质子传导率(在90 oC时为203.1 m S cm-1,在94.1%RH下为169.2 m S cm-1),并且表现出较好的抗氧化稳定性（在80°C的Fenton试剂中处理1 h后的质量损失为5.1%）和尺寸稳定性（在80°C时<15%）,该膜的H2/O2燃料电池最大功率输出（MPD）达到468 m W cm-2。为提升SPAES复合膜的电导率及电池性能,使用磺化聚醚醚酮（SPEEK）聚合物代替低IEC水平的SPAES聚合物,制备出三组分SPEEK/SPAES复合膜。使用SPEEK聚合物代替低IEC水平的SPAES聚合物,制备出一种新的共混体系,该体系包含SPEEK(10-50 wt%,1.83 mmol g-1)和SPAES-40(1.72 mmol g-1)/SPAES-50(2.0mmol g-1)。随着SPEEK聚合物含量的增加,PEM的IEC和质子电导率呈现增加的趋势,但是尺寸稳定性和化学稳定性随之下降。整体来说,SPEEK/SPAES复合膜表现出相对较低的吸水率、较高的物化稳定性和质子传导率。在H2/O2燃料电池测试中,含有30 wt%SPEEK聚合物的B30膜的MPD达到700 m W cm-2。为进一步提升SPAES的尺寸稳定性及电导率水平,引入非磺化聚醚砜（PES）及磺化二氧化钛（s Ti O2）,与不同磺化度SPAES组成五组分复合膜。由SPAES-30、SPAES-40、SPAES-50（质量比为1:2:2）,PES（5 wt%）和磺化二氧化钛（s Ti O2,0.75 wt%）纳米粒子为原料,制备了一种多组分的纳米复合型共混膜。其中,PES和s Ti O2提高了共混体系的相容性和质子迁移率,从而进一步提升了共混膜的质子传导率和物化稳定性。B-SPAES/PES/s Ti O2和B-SPAES/PES/Ti O2膜在80°C时的σ/SR值分别为15.3 m S cm-1和14.6 m S cm-1,均高于B-SPAES对照膜(10.7 m S cm-1)。另外,B-SPAES/PES/s Ti O2膜在80°C、100%RH下的MPD达到619 m W cm-2,高于对照膜B-SPAES(589 m W cm-2)。采用热交联策略,解决了SPEEK复合膜的稳定性问题。以SPEEK聚合物(1.6和2.0 mmol g-1)和SPAES聚合物(2.0 mmol g-1)为原料,使用简单有效的热交联技术制备了一系列SPAES/SPEEK共混膜,提高了高温条件下的共混膜的物化稳定性和质子传导率。制得的热交联膜SPEEK/SPAES取得了较高的机械强度（27-46 MPa）和抗氧化稳定性,在80°C条件下,该膜表现出适度的吸水率（<60%）、较低的尺寸变化率（120 m S cm-1)。在H2/O2燃料电池测试中,t-SPEEK/SPAES（1:2:2）膜在80°C的MPD达到665 m W cm-2。