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质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高比功率、高能量转换效率、高能量密度、快速启动和环境友好等优点成为理想动力电源之一。PEMFC被认为最适宜作可移动动力电源和便携式电源,如手机电池和电动车电源。目前PEMFC的发展面临的一个难题之一就是在高温低湿条件下质子交换膜（PEM）质子传导性能差。因此开发出高性能的质子交换膜是PEMFC研究的重要课题。本论文着眼于PEMFC的现实需要和未来发展,在高温低湿质子交换膜方面进行了新的尝试。Nafion?膜是目前广泛应用于PEMFC的质子交换膜之一,当温度超过100℃时,由于膜内水的过分蒸发,造成其质子传导速率急剧下降,继而使电池性能大幅下降。为了解决上述问题,我们将纳米SiO2和纳米TiO2颗粒掺杂于Nafion膜中,利用纳米SiO2和纳米TiO2颗粒的保水性能对Nafion膜进行改性。我们制备了不同TiO2含量的Nafion/TiO2复合膜和不同SiO2含量的Nafion/SiO2复合膜,并考察了复合膜的性能。实验结果表明,纳米TiO2的加入提高了Nafion/TiO2复合膜的机械性能,在纳米TiO2颗粒的含量为3wt%时,复合膜的拉伸强度比Nafion膜增加了19.5%;复合膜的溶胀也被有效的限制,尺寸稳定性也得到了提高;同时TiO2的掺杂能明显提高复合膜在120℃低湿度下的电导率,在TiO2添加量为4wt%、相对湿度为45%时,Nafion/TiO2复合膜的电导率比Nafion膜高出几乎一倍。将纳米SiO2掺杂于Nafion膜中能有效降低Nafion/SiO2复合膜的溶胀,增强复合膜的阻气性能和机械强度,提高了膜在120℃低湿度的电导率。在纳米SiO2含量为7wt%时,复合膜的氢气透过率为1.7921×10-12mol/（Kpa.cm.min）,比Nafion膜的3.9324×10-12 mol/（Kpa.cm.min）降低了1.2倍;在SiO2添加量为4%、相对湿度为55%时,复合膜的电导率为0.05 S·cm-1,是Nafion膜的0.024 S·cm-1的两倍。