離子交換膜是一種選擇性透過的膜，比如陽離子交換膜，就只能有陽離子通過，陰離子就不行。離子交換膜的原理是通過成膜材料上面的基團，通過對離子的結合和分離，形成一條條離子通道。比如質子交換膜，通常會有一些易于質子結合的強電解質基團，比如磺酸根，質子很容易和基團結合，也很溶液分離，使得質子順利通過膜。而驅動力可能是膜兩側的壓力差、濃度差或者電勢差等。用途一般是電化學上的應用，比如燃料電池，氯堿工藝。質子交換膜的作用是讓質子通過，形成電流，同事阻隔正負極的氧化劑和燃料。質子交換膜采用了納米技術，使材料更小，性能更佳。是否有報道凱豪達使用Fumatech膜
質子交換膜的改進方法，有有機/無機納米復合質子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力，從而達到擴大質子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；對質子交換膜的骨架材料進行改進，針對目前較常用的膜的缺點，或在膜基礎上改進，或另選用新型骨架材料；對膜的內部結構進行調整，特別是增加其中微孔，以使成膜方便，并解決催化劑中毒的問題。另外，除了這些改進，現(xiàn)有的許多研究都或多或少的采用了納米技術，使材料更小，性能更佳。哪里可以查到西門子使用Fumatech膜質子交換膜具有質子電導率高和化學穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
質子交換膜與一般化學電源中使用的隔膜有很大不同，它不只是一種隔離陰陽極反應氣體的隔膜材料，還是電解質和電極活性物質（電催化劑）的基底，即兼有隔膜和電解質的作用；另外，PEM還是一種選擇透過性膜，在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過性，在質子交換膜的高分子結構中，含有多種離子基團，它只容許氫離子（氫質子）透過，而不容許氫分子及其他離子透過。質子交換膜燃料電池對于質子交換膜的要求非常高，質子交換膜必須具有良好的質子電導率、良好的熱和化學穩(wěn)定性、較低的氣體滲透率，還要有適度的含水率，對電池工作過程中的氧化、還原和水解具有穩(wěn)定性，并同時具有足夠高的機械強度和結構強度，以及膜表面適合與催化劑結合的性能。
離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液的的離子具有選擇透過功能的膜，通常由高分子材料制成。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子選擇性電極是一類利用膜電勢測定溶液中離子的活度或濃度的電化學傳感器，當它和含待測離子的溶液接觸時，在它的敏感膜和溶液的相界面上產(chǎn)生與該離子活度直接有關的膜電勢。電極膜對特定的離子具有選擇性響應，電極膜的電位與待測離子含量之間的關系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時間短的特點，是電位分析法用得較多的指示電極。質子交換膜可以使得質子經(jīng)過膜從陽極到達陰極。
質子交換膜燃料電池的基本結構主要由質子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板（又稱雙極板）組成。聚合物電解質膜被碳基催化劑所覆蓋，催化劑直接與擴散層和電解質兩者接觸以求達到較大的相互作用面。催化劑構成電極，在其之上直接為擴散層。電解質、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱為膜片-電極組件。質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池的主要部件，是一種厚度只為50～180um的薄膜片，其微觀結構非常復雜。它為質子傳遞提供通道，同時作為隔膜將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔開，其性能好壞直接影響電池的性能和壽命。質子交換膜中，氣體在膜中的滲透性很小。是否有報道凱豪達使用Fumatech膜
質子交換膜對溫度和含水量要求高。是否有報道凱豪達使用Fumatech膜
電堆運行時，質子交換膜需要保持一定的濕度，反應生成的水需要排除。不同形態(tài)的水的遷移、傳輸、生成、凝結對電堆的穩(wěn)定運行都有很大影響，這就產(chǎn)生了發(fā)電系統(tǒng)的水、熱管理問題。通常情況下，電堆均需使用復雜的純水增濕輔助系統(tǒng)用于增濕質子交換膜，以免電極“干死”(質子交換膜傳導質子能力下降，甚至損壞)；同時又必須及時將生成的水排出，以防電極“淹死”。由于發(fā)電機的運行溫度一般在80℃左右，此時發(fā)電機的運行效能較好，因此反應氣體進入電堆前需要預加熱，這一過程通常與氣體的加濕過程同時進行；電堆發(fā)電時產(chǎn)生的熱量將使電堆溫度升高，必須采取適當?shù)睦鋮s措施，可以保持發(fā)電機電堆工作溫度穩(wěn)定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進行調節(jié)，并用計算機進行協(xié)調控制。是否有報道凱豪達使用Fumatech膜
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