质子交换膜的电催化剂按作用部位可分为阴极催化剂和阳极催化剂两类。质子交换膜燃料电池的阳极反应为氢的氧化反应，阴极为氧的还原反应。因氧的催化还原作用比氢的催化氧化作用更为困难，所以阴极是较关键的电极。对催化剂的要求是足够的催化活性和稳定性，阳极催化剂还应具有抗CO中毒的能力，对于使用烃类燃料重整的质子交换膜燃料电池系统，阳极催化剂系统尤其应注意这个问题。电催化剂按照使用金属可分为铂系和非铂系电催化剂两类。由于质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃，目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性。现在所用的较有效催化剂是铂或铂合金催化剂，它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力，且可以长期稳定工作。燃料电池具有组装式结构,安装维修方便。江苏膜加湿器Fumatech膜氢分离
为了提高质子交换膜的性能，对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看，改进方法可采用以下几种方法：（1）有机/无机纳米复合质子交换膜，依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力，从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的；（2）对质子交换膜的骨架材料进行改进，针对目前较常用的Nafion®；膜的缺点，或在Nafion®膜基础上改进，或另选用新型骨架材料；（3）对膜的内部结构进行调整，特别是增加其中微孔，以使成膜方便，并解决催化剂中毒的问题。另外，除了这3种改进，现有的许多研究都或多或少的采用了纳米技术，使材料更小，性能更佳。广东阴离子Fumatech膜寿命阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质，对阴离子具有选择透过性作用。
阴、阳离子交换膜层粘合成型法的基本过程是用粘合剂分别涂覆阴、阳离子交换膜的内侧，然后叠合，排除内部的气泡和液泡，经干燥而得双极膜。也可将制得的双极膜通过加热加压进一步增强两膜层间的粘合力。为了减小双极膜的工作电压，所用的粘合剂应该是可渗透的粘合剂，如聚乙烯亚胺、环氧氛丙烷及双酚丙烷系环氧化合物在甲醇中反应所得粘稠物，或苯乙烯磺酸与二乙烯苯的部分共聚物等有机物以及Cr(NO3)3、三氯化钌、硅酸钠、磷酸铟等无机电解质溶液。粘合剂层的厚度应以两膜层有足够粘合强度为宜，太厚将使双极膜的电阻增大、工作电压升高；
质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点，被公认为电动汽车、固定发电站等的首要选择能源。在燃料电池内部，质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，使得质子经过膜从阳极到达阴极，与外电路的电子转移构成回路，向外界提供电流，因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用，它的好坏直接影响电池的使用寿命。质子交换膜存在下述缺点：(1)制作困难、成本高，全氟物质的合成和磺化都非常困难，而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解，使得成膜困难，导致成本较高；(2)对温度和含水量要求高，Nafion®；系列膜的较佳工作温度为70～90℃，超过此温度会使其含水量急剧降低，导电性迅速下降，阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题；(3)某些碳氢化合物，如甲醇等，渗透率较高，不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是较有发展前途的发电技术。
膜的离子迁移数有两种方法解释，一是膜电位法，将膜在两种不同浓度的同类电解质中测定其膜电位，再由膜电位计算迁移数。另一种方法是，在外加直流电场下，在电渗析槽中直接测定膜的迁移数。一般要求，实用的离子交换膜透过度大于85%，反离子迁移数大于0。9，并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过性。机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时，所能承受的较高压力，采用水压爆破法测定，以单位面积上所受压力表示（MPa），是表明膜的机械强度的重要指标。燃料电池用燃料和氧气作为原料，排放出的有害气体极少，使用寿命长。碳氢化合物Fumatech膜系统工程
电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用；江苏膜加湿器Fumatech膜氢分离
双极膜虽然是一种新膜(与其他高分子膜200余年发展历史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其发展过程可划分为三个阶段：第1阶段50年代中期至80年代初期，这是双极膜发展十分缓慢的时期，双极膜只是由两片阴阳离子膜直接压制，性能很差，水分解电压比理论压降高几十倍，应用研究是以水解离为基础的实验室阶段；第二阶段从80年代初至90初，由于双极膜制备技术的改进，成功地研制了单片型双极膜，其性能很大程度的提高，已经在制酸碱和脱硫技术得到了成功应用，这一阶段出现了商品双极膜；从90年代初至今是双极膜得到迅猛发展的时期，随着对双极膜工作过程机理的深入研究，从膜结构、膜材料和制备过程上进行了重大改进，使制得的双极性膜在性能上有较大提高，其中主要是对阴膜和阳膜接触界面的改进，从较初简单的“层压型”或“涂层型”结构到80年代初开始出现的单片型结构，随后又出现带有中间“催化层”的复杂结构。我国在双极膜的研发工作从上世纪90年代才开始，起步比较晚，直到近几年才出现了商品化双极膜。双极膜的应用从化工行业已扩展到生命科学、环境科学和能源等诸多相关国际民生行业中，作为一种新型工具来解决这些领域中的技术难题。江苏膜加湿器Fumatech膜氢分离
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