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質(zhì)子交換膜（PEM）的技術(shù)特點
主要功能是在電場作用下高效傳導質(zhì)子（H?），通常要求質(zhì)子傳導率達到0.01 S/cm以上，且需在一定濕度下保持傳導能力（全氟磺酸膜需濕度輔助，部分新型膜可在低濕度下工作）。
需耐受燃料電池運行中產(chǎn)生的強氧化環(huán)境（如雙氧水、自由基）和酸堿腐蝕，長期使用（數(shù)千小時）后性能衰減率低，尤其全氟類膜化學穩(wěn)定性突出。
需有效阻止氫氣（陽極）和氧氣（陰極）交叉滲透，避免氣體混合導致效率下降或安全風險，膜的致密結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵（如全氟磺酸樹脂的結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)協(xié)同作用）。質(zhì)子傳導依賴水分子形成“質(zhì)子通道”，但含水率過高可能導致膜溶脹變形，過低則傳導率下降，因此需在濕度敏感性與穩(wěn)定性間平衡（部分改性膜可降低濕度依賴）。
需具備一定的拉伸強度和耐疲勞性，以承受組裝壓力和長期運行中的干濕循環(huán)、溫度循環(huán)（通常工作溫度范圍為60-100℃，高溫PEM膜可拓展至120-180℃，適配更高效系統(tǒng)）。
主流材料為全氟磺酸膜（如杜邦Nafion），兼具高傳導性和穩(wěn)定性，但成本高、高溫下易脫水；新型替代材料包括部分氟化膜、非氟聚合物膜（如芳香族聚合物）、復合膜（添加無機納米粒子增強穩(wěn)定性）等，側(cè)重降低成本或提升高溫低濕性能。
膜厚度逐漸減?。◤臄?shù)十微米向幾微米發(fā)展），可降低質(zhì)子傳導阻力、減少材料用量，但需平衡機械強度和氣體阻隔性，對制備工藝要求極高。
需與電極催化劑層（如Pt/C）形成良好界面接觸，避免界面電阻過大，部分膜通過表面改性（如引入官能團）增強與催化劑的結(jié)合力。
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