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质子交换膜或聚合物电解质膜(PEM)是一种半透膜，通常由离聚物制成，旨在传导质子，同时充当电子绝缘体和反应物屏障，如氧气和氢气。当它们组合成质子交换膜燃料电池或质子交换膜电解器的膜电极组件(MEA)时，这是它们的基本功能：分离反应物和传输质子，同时阻断通过膜的直接电子路径。质子交换膜可由纯聚合物膜或复合膜制成，其中其他材料嵌入聚合物基体中。杜邦公司生产的含氟聚合物(PFSA)Nafion是最常见的市售PEM材料之一。虽然Nafion是一种像PTFE一样具有全氟骨架的离聚物，但还有许多其他结构单元可用于制造质子交换膜的离聚物。许多使用聚芳族聚合物，而另一些使用部分氟化的聚合物。质子交换膜的主要特性是质子传导率()、甲醇渗透率(P)和热稳定性。质子交换膜燃料电池使用固体聚合物膜(薄塑料膜)，当其被水饱和时，质子可透过，但不传导电子。

戈尔科技质子交换膜具有选择性透过性，对质子H保持超高透过性，同时阻隔其他气体、电子、水分子和粒子。它是燃料电池核心膜电极组件MEA的核心组成材料，对氢燃料电池的整体性能和使用寿命起着关键作用。