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优点，因而，受到了研究者的广泛关注。高温、低增湿或不增湿条件下高电导率的质子交换膜是HT-PEMFC研究开发的重点内容。本文主要针对高温质子交换膜展开了相关的研究工作。　　 首先，基于在线溶胶-凝胶法研究了Nafion/SiO2复合膜的制备方法。通过控制反应条件的办法，实现了对复合膜中SiO2粒径在一定范围内的调控（～5nm至～15nm）。通过对含有不同粒径的SiO2的复合膜的物理化学表征和电池测试，发现Nafion/SiO2复合膜中SiO2的最优粒径在10nm左右。　　 其次，为了降低上述复合膜中SiO2纳米粒子带来的电导损失，对复合膜进行了磺化研究。磺化后的复合膜，其电阻明显降低、高温低湿度条件下复合膜的电池性能得到大幅提升。综合利用固体核磁共振、拉曼光谱、X射线衍射、以及红外等表征手段对磺化过程的机理进行了研究。得出了磺化过程中SiO2表面结构的变化规律。　　 再次，进行了离子液体作为HT-PEMFC电解质的探索性研究。针对Nafion与咪唑类离子液体形成的复合膜电池性能较差的现象，初步指出并验证了咪唑类离子液体与Pt催化剂的不兼容是电池性能差的主要原因。　　 最后，在上述Nafion咪唑类离子液体复合膜的基础上，进行了叔铵盐类离子液体无纺布复合膜的研究，高温电池测试结果表明其电池性能优于目前所见文献报道的离子液体类PEMFC的最佳性能。