1、質子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種通過電化學反應將燃料(如氫氣)的化學能轉化為電能的裝置。質子交換膜燃料電池有著起動快，高效，低污染的特點，這一特點使其成為未來移動電源及備用電源的重要候選電源。
　　 目前，制約質子交換膜燃料電池商業(yè)化的主要是燃料電池的壽命問題。質子交換膜是燃料電池的核心組件。質子交換膜的物理退化被認為是燃料電池失效的重要原因之一。而已有的研究表明，提高強度可以提高可以改善膜的耐久性。通過熱處理和纖維增強是

2、提高膜的機械性能有效途徑。但是熱處理提高機械性能的機理并不清楚，而且對膜的導電性影響也令人擔心。纖維增強雖然已有大量實際工作，但是理論上纖維增強的潛力和局限還沒有研究報道。本文研究了ePTFE/Nafion復合膜中ePTFE相含量對膜機械性能的影響并評價了不同熱處理工藝對膜Nafion211膜機械性能及傳導性能的影響。本文通過研究得到以下主要結論：
　　 (1)對Nafion膜進行120℃-160℃之間的熱處理時可以提高膜的結晶

3、度，但熱處理引起的無規(guī)則熱運動會破壞膜的團簇結構，從而降低膜的電導率。也就是說直接將Nafion膜進行熱處理是行不通的。
　　 (2)對Na離子修飾的Nafion膜進行220℃-240℃之間的熱處理也可以改善膜的機械性能。同時，由于Na離子的引入，膜內(nèi)形成強大的靜電網(wǎng)絡。在靜電網(wǎng)絡的作用下，高溫熱處理時膜中離子團簇發(fā)生有序化重構，使膜中側鏈活動性增強。這一結構變化導致了膜電導率的提高。對Na型Nafion膜進行2h的熱處理(如在

4、240℃)可以較好的平衡膜的強度和電導率關系，同時可以使膜的溶脹應力降至膜的安全疲勞應力值附近。這為Nafion膜的熱處理提供了一條有效的途徑。
　　 (3)ePTFE/Nafion復合膜的強度與復合膜中各相含量有緊密關系。ePTFE的引入不一定能對復合膜起到增強的作用，只有當復合膜中的ePTFE相含量高于其增強閾值時，ePTFE才能對復合膜進行增強，在本研究中，該閾值為20.7vol％。在ePTFE相含量高于此閾值含量時，復合