够解决全氟磺化膜高温下交换性能降低的问题，由于缺乏与全氟磺化膜类似的连续离子通
道，燃料渗透问题也相对较少。但是由于化学稳定性的相关问题，导致

PBI 的保水性能会不

断降低，影响膜的寿命。目前

PBI 已经得到一定程度的工业化应用。

磺化聚酰亚胺（

SPI）。聚酰亚胺（PI)是一种常见的特种塑料，广泛应用于航空航天、

机械等领域。磺化聚酰亚胺是近几年中极有可能推广应用到燃料电池中的质子交换膜材料。
六元环型

SPI 可通过下面的合成历程得到

[4]

。

经过优化结构处理的

SPI 材料的水解稳定性较高，高温下质子交换率没有明显降低。燃

料渗透率也较全氟磺酸膜也有了很大降低，高电流密度下性能仍然优于

Nafion，并且有较

长的使用寿命。

现在，各种各样的无氟化质子交换膜被研究出来，它们往往都有优于传统的全氟磺酸

膜的卓越性质。但是每种材料都有相对较好的某一方面性质。而良好的特种性能却往往伴随
着较差的机械性能。如何开发出各种性能平衡、机械强度和化学稳定性高的质子交换膜，是
现在燃料电池的质子交换膜的主要研究方向之一。

4. 复合质子交换膜
传统的全氟磺酸基质子交换膜有着良好的力学性能和化学稳定性，却有着高温缺水和

醇浸透率高的缺点。上面提及非全氟化离子交换膜和无氟化质子交换膜都是解决这一问题的
重要方法，而下面则介绍另一种解决这类问题的途径。

众所周知，随着实际需要的日益增加，今天已经工业化生产的材料已经远远不能满足

各种各样的复合需求。除去研发新型材料以外，更多人把目光投向由传统材料复合所构成的
新材料上来。通过两种或多种材料的不同途径复合，得到的新材料不仅能够综合各种组分之
优点，更有可能性质超过组分性质之和。今天在结构材料和一些功能材料应用领域，复合材
料已经愈来愈多地承担起对新型材料的功能需求。

因此，在燃料电池质子交换膜材料方面，使用复合材料也是优化膜材料的重要途径。