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质子交换膜燃料电池因其能量转化效率高、环境友好而在近些年备受关注。其中质子交换膜作为以甲醇溶液为燃料的燃料电池的关键材料,其性能的好坏直接影响燃料电池的整体性能与使用寿命,目前基于全氟磺酸膜Nafion的改性是提高膜整体性能的重要途径。本文着重针对Nafion膜在直接甲醇燃料电池工作条件下,甲醇透过率高的缺点,通过在Nafion树脂溶液中分布添加一定量的多孔纳米二氧化锰颗粒、多孔四氧化三钴颗粒、磺化的聚苯硫醚颗粒、磺化的聚醚砜组分,利用流延成膜法,制备出相应的复合膜材料,并研究了它们在电池中应用的性能。具体内容如下：1、以多孔纳米MnO2为添加剂与Nafion复合成膜。通过测试,发现随着多孔MnO2添加量的增加,复合膜的质子传导率下降；随着Mn02的添加量的增加,复合膜的甲醇透过率受到明显的抑制；MnO2/Nafion复合膜的质子传导率与甲醇透过率之比均低于Nafion膜。2、以多孔纳米Co3O4为添加剂与Nafion复合成膜。通过测试,发现随着多孔Co3O4添加量的增加,复合膜的质子传导率下降；随着多孔Co3O4添加量的增加,复合膜的甲醇透过率受到明显的抑制；当Co3O4添加量为1%时,Co3O4/Nafion复合膜的质子传导率与甲醇透过率之比与Nafion膜相当。3、以磺化的聚苯硫醚颗粒(SPPS)为添加剂与Nafion复合成膜。通过测试,发现随着磺化度的增加,质子传导率呈增加趋势；随着SPPS的添加,复合膜的甲醇透过率受到明显的抑制；当磺化度为50%的SPPS添加量为5%时,复合膜的质子传导率与甲醇透过率之比达到最佳状态,是同比下Nafion膜的1.4倍。4、以磺化的聚醚砜(SPES)为添加剂与Nafion复合成膜。通过测试,发现随着添加量的增加,质子传导率呈增加趋势；随着SPES的添加,复合膜的甲醇透过率受到明显的抑制；当SPES添加量为1%时,复合膜的质子传导率与甲醇透过率之比优于Nafion膜,是其1.3倍。