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燃料电池是一种等温、直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效(50~70%)、环境友好地转化为电能的发电装置。质子交换膜燃料电池(PEMFC),是继碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)之后正在发展的第5代燃料电池。PEMFC具有高功率密度,高能量转换效率,低温启动,环境友好等优点,它将广泛应用于航天、军事、能源和交通等领域。质子交换膜作为PEMFC的关键部件之一,它不仅起到分隔燃料和氧化剂的作用,而且还是传导质子和电极活性物质的基底,质子交换膜的性能在很大程度上反映了燃料电池的性能,PEMFC使用较多的质子交换膜是美国杜邦公司开发的全氟磺酸型质子交换膜(NAFION膜),但由于其价格高、在高温时质子传导率低和甲醇渗透性高等缺点,限制了它的广泛使用。
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