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质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种新型清洁能源具备高能量转化利用率,高比功率、高能量密度和对环境无害等优势,能够在相对较低的工作温度下快速启动,实现较长时间内稳定、高效工作。质子交换膜燃料电池的电解质为超薄的固态质子交换膜,这种膜材料能够显著缩小移动电源和便携电源的体积,用途广泛,前景明朗,一直是广大学者研究的热点。高温质子交换膜燃料电池是指电池工作温度大于120℃的质子交换膜燃料电池,提高电池工作温度,既有利于增强电池的抗CO能力,又能减弱CO在Pt催化剂上的吸附能力,同时还能促进电池阴阳极的反应速率,使燃料化学能释放的热量得到充分利用,进而提高电池性能。因此,研究开发高温质子交换膜燃料电池具有重要的应用价值和研究价值。目前,虽然已有很多学者都关注高温质子交换膜,但是其仍存在一些问题,如质子传导性能差、质子交换膜和催化剂价格昂贵、催化剂效率低等,制约质子交换膜燃料电池的发展。针对这些问题,本文以质子交换膜燃料电池的重心质子交换膜为切入点,研发了一种新型聚四氟乙烯/磷钼酸盐复合膜——PTFE/(PMo12O40)X-(PO-OH)Y膜,该复合膜以聚四氟乙烯和磷钼酸等为原料,具有比以往材料更廉价易得的特点,用镍网和碳纤维纸来做高温质子交换膜燃料电池膜电极。对于自制的膜电极表征问题,本文设计了一套高温质子交换膜燃料电池评价装置,该评价装置主要用于对功率密度为110w的高温质子交换膜燃料电池的性能做出评价,绘制了设计图,并对各部分设计进行了解释说明。依照此种设计方案制备了一套高温质子交换膜燃料电池的评价装置,在制备过程中发现设计方案的不足,因此对设计方案进行了完善。本文详细叙述了该套评价装置设计方案和制备过程,指出了设计和制备中的不足。最后,本文成功地设计和制造了伪液体结构固体电解质POM/SiO2/POx。经过分析,该材料在380℃下可实现0.12 S/cm的质子传导率。在320℃下加热1000h后材料的导电性没有任何损失。该材料的“假液相”机理提高了质子电导率,其中质子在多磷酸固溶体和磷钼酸表面之间扩散。这为开发高温固体电解质提供了一条新的途径。