质子交换膜
能传导氢离子的电子绝缘体半透膜
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历史版本
质子交换膜（Proton Exchange Membrane，PEM）由离子交联聚合物组成，能传导氢离子的电子绝缘体半透膜，又称质子交换聚合物电解质膜，广泛应用于燃料电池、液流电池、水电解制氢等能源储存和转换技术。[1][2][3]
1964年，美国通用电气公司（GE）为NASA双子星座计划开发了第一种聚苯乙烯磺酸质子交换膜，电池寿命500小时。20世纪60年代中期，GE与美国杜邦公司（Du Pont）合作开发了全磺酸质子交换膜，寿命增加到57000小时，并以Nafion膜为商标。1987年，加拿大巴拉德能源系统公司采用美国陶氏化学公司的DOW膜作为电解质。除此之外，朝日（Asahi）化学公司、CEC公司、日本氯气工程公司等相继开发了高性能质子交换膜，大部分为全氟磺酸膜。[1]
质子交换膜是氢氧燃料电池和电解水中用来传导质子的核心部件，是一种选择透过性膜。其作为电解质可以传导氢离子，作为隔膜能够隔离两电极上的反应试剂；在组成上可以由纯聚合物组成，或在聚合物主链中添加其他材料。此外，氢氧燃料电池中商用质子交换膜是全氟磺酸聚合物Nafion膜。[1][4]