PEMFC冷却系统的结构、原理图、实物图

以氢为原料的质子交换膜燃科电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)采用可传导离子的聚合膜作为电解质，所以也叫聚合物电解质燃料电池(PEFC)、固体聚合物燃料电池(SPFC)或固体聚合物电解质燃料电池(SPEFC)。与其它种类的燃料电池相比，它具有输出比功率高、操作温度低、腐蚀性低和寿命长等优点。

PEMFC核心部件是质子交换膜，在电池中充当固态电解质、阳极室与阴极室的隔膜及电子绝缘体，传递反应离子及水。目前，在PEMFC中广泛采用的质子交换膜是全氟磺酸膜(以美国Dupont公司的Nafion膜为典型代表)，该膜具有较好的热稳定性、出色的抗电化学氧化性、良好的机械性能和较高的电导率。然而，由于其甲醇渗透率较高、在高温或湿度较低时电导率明显下降、制备工艺复杂、价格昂贵，使其应用受到限制，不能满足未来高效率、高能量密度电池的要求。为了克服这些缺点，人们开始研究开发新型质子交换膜，如磺化聚酰亚胺膜、磺化聚砜膜、磺化聚苯硫醚膜、磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯并咪唑膜和磺化聚磷腈膜等[3]。现从文献角度对其中几种新型质子交换膜的制备方法进行引述。
韩国学校法人汉阳学院在2002年8月21日申请的CN1545531中提及：一个装有聚四氟乙烯搅拌系统、惰性气体入口、样品入口的250ml反应器被用来实施聚酰亚胺缩合反应，将其放入油温浴以不断维持反应温度。向反应器装入4mmol 3,5-二氨基苯甲酸并加入N-甲基吡咯烷酮以作为溶剂。完全溶解之后，向溶液中慢慢加入10mmol的3,3,4,4-二苯酮四羧酸二酐粉末。反应持续大约一小时之后，再加入6mmol氧化二苯胺。反应持续三小时后，得到深棕色粘稠溶液。向该溶液中加入2mmol N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸粉末在N-甲基吡咯烷酮中的溶液并在60～90℃保持1小时。将溶液浇注在玻璃板上，在烘箱中依次在110℃下老化2小时，在150℃下老化1小时，在200℃下老化1小时，在250℃下老化1小时。在真空箱中60℃下干燥24小时，得到透明的离子交换能力为1.19meq/g的磺化聚酰亚胺膜。专利优先权2001.8.22 KR 2001/50816；2002.7.5 KR 2002/38903[4]。

韩国三星SDI株式会社2003