燃料电池(Fuel cells， FCs)是一种直接将化学能高效、环境友好地转变为电能的电化学器件，具有能量转化效率高，燃料适用范围广和环境友好等优点。燃料电池作为一种可同时解决节能和环保两大世界难题的绿色能源，被认为是适应未来能源和环境要求的理想动力源之一。　　 碱性燃料电池(Alkaline fuel cells， AFCs)是该技术发展最快的一种电池，主要为空间任务，包括航天飞机提供动力。但是，当AFCs的应用场所从太空变为地面时，问题也随之而来。空气里含有的二氧化碳会使碱性的电解液碳酸化，产生碳酸盐沉淀。因此科学家提出了以碱性聚合物代替碱性液体作为电解质的设想，即碱性阴离子交换膜燃料电池(Alkaline anion exchange membrane fuel cells， AEMFCs)。其中，阴离子交换膜(Anion exchage membrane， AEM)是AEMFCs关键组成部件之一，起到传导OH-、分隔燃料和氧化剂的双重功能，其性能将直接影响AEMFCs的电池性能、能量效率和使用寿命等。　　 C-F键的键能是485kJ·mol-1，高于C-H键的键能(350～435kJ·mol-1)和C-C键的键能(350～410kJ·mol-1)，同时氟原子的半径较大(0.64×10-10m)，氟在C-C键附近形成一道保护屏障，因此含C-F键的聚合物具有较高的热稳定性和化学稳定性。将含氟结构引入到聚合物体系后，可调节季铵盐的含水率，所制备的季铵盐阴离子交换膜，具有电导率高、稳定性好等优点，具有很好的应用于碱性燃料电池的潜力。本论文的主要内容是制备碱性燃料电池用的含氟丙烯酸酯阴离子交换膜，研究内容具体如下。　　 (1)分别以甲基丙烯酸三氟乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；甲基丙烯酸六氟丁酯、苯乙烯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和氯甲基苯乙烯为原料，通过自由基聚合反应、阴离子交换反应制备三种不同体系的一系列氢氧型含氟丙烯酸酯聚合物阴离子交换膜。　　 (3)通过FTIR、NMR、GPC、元素分析等方法分析阴离子交换膜的结构组成，结果表明所合成的不同体系的阴离子交换膜均为含氟丙烯酸酯的聚合物阴离子交换膜。通过溶解性能测定、含水率测试、TG、电化学阻抗谱等方法对阴离子交换膜的稳定性、电导率、甲醇渗透率等性能进行系统的表征与研究。结果表明：合成的不同体系的氢氧型阴离子交换膜均不溶于水、甲醇、乙醇，可溶于丙酮、四氢呋喃、氯仿等有机溶剂；30℃时它们的电导率在10-2S·cm-1左右；60℃下甲醇渗透率低于10-7cm2·min-1;具有良好的热稳定性，均可在200℃以下使用；在80℃强碱浓溶液(6mol·L-1NaOH)中具有优异的化学稳定性。　　 (3)以上述所制备的氢氧型阴离子膜、催化剂层、扩散层等材料为原料制备成膜电极，并组装成单电池，用实验室自行搭建的燃料电池测试系统测试单电池的放电曲线，结果发现电池的最大功率密度为：40～50mW·cm2。