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PEMFC的全称是质子交换膜燃料电池，其中质子交换膜是PEMFC的电解质，起到传导氢离子、隔绝燃料和氧化剂、阻断电子的作用，是PEMFC中最核心的组分。PEMFC相较于其他燃料电池，具有更高的功率密度，就是因为质子膜优异的性能所带来的结果。
对于质子膜，一般有以下要求：
1)热稳定性及机械强度好；
2)质子电导率高，保证足够低的欧姆电阻以提高电流密度；
3)燃料渗透率低，减少燃料从阳极侧向阴极侧渗透直接与氧化剂反应，防止造成燃料的不必要损失及产生局部过热；
4)化学稳定性高，能够在还原气氛、氧化气氛及酸碱性条件下保持足够的稳定性，防止膜在还原气氛、氧化气氛、酸性、碱性条件下发生降解失效.
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