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质子交换膜是燃料电池的核心部件，强化膜的质子传导率是提高电池综合性能的关键问题。本论文分别制备了磷酸微球、磷酸微囊及磷酸纳米管，然后将它们分散到磺化聚醚醚酮（SPEEK）中制备复合膜。通过优化膜质子载体、保水特性及质子传递通道，强化质子采用跳跃机理和运载机理进行传递。第一部分为磺化聚醚醚酮/磷酸微球复合膜制备与质子传递强化。本章我们设计制备了核壳结构的磷酸微球，并将其分散到SPEEK中制备复合膜。两性磷酸根既可作为质子传递供体也可作为受体；磷酸根与水分子间可以形成动态氢键网络，促进了跳跃型质子传递过程。结果发现，在40oC，20%相对湿度下，填充有15wt.%磷酸微球的复合膜垂直向的质子传导率（测试90min）高达0.0066S/cm，比空白膜（0.0011S/cm）的高出5倍。第二部分为磺化聚醚醚酮/磷酸微囊复合膜制备与质子传递强化。水是质子采用运输机理传递的媒介。在上部分工作的基础上，我们设计制备了磷酸微囊，然后将其分散到SPEEK中制备复合膜。微囊内腔具有较大的储水空间，提高了膜的吸水和保水能力，进而强化膜质子传导能力。结果发现，在40oC，20%相对湿度下，内腔尺寸为128nm的微囊填充复合膜垂直向的质子传导率（测试90min）高达0.0142S/cm，比空白膜（0.0011S/cm）的高12倍，这一结果和膜的保水特性相一致。第三部分为磺化聚醚醚酮/磷酸纳米管复合膜制备与质子传递强化。连续质子传递通道是高效质子传递的结构基础。在前两部分工作的基础上，我们设计制备了磷酸纳米管，然后将其分散到SPEEK中制备复合膜。借助磷酸根和吸附水，纳米管在膜内为质子传递构建了连续通道，强化了膜的质子传导特性。30oC下，填充有7.5wt.%PANT-3#纳米管复合膜水平向的质子传导率高达0.1032S/cm，约是空白膜（0.0561S/cm）的2倍。