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质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心元件,为解决低温PEM所产生的诸如：电导率低、水热管理困难、催化剂Pt易受CO毒化等技术问题,发展可在110℃以上使用的高温PEM已成为该领域的研究热点。离子液体由于其具有的低熔点、高电导率及良好的热稳定性等优点,成为发展高温PEM的理想电解质。本研究以N-甲基咪唑、氯代丁烷及六氟磷酸为原料合成室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)。通过溶液浇注法,将BMIMPF6分别与磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚偏氟乙烯(PVDF)复合成膜。通过浸泡法,制备BMIMPF6/Nafion复合膜。研究BMIMPF6及其复合膜BMIMPF6/SPEEK, BMIMPF6/PVDF及BMIMPF6/Nafion在110℃以上无水条件下的电导率及室温25℃和110℃,130℃高温下的机械性能。在240℃时,BMIMPF6的电导率为0.118 S/cm;在不加湿条件下,在200℃时,BMIMPF6/Nafion复合膜电导率为0.0030 S/cm;在160℃时,BMIMPF6质量分数为60%的BMIMPF6/PVDF复合膜电导率为0.023 S/cm.在BMIMPF6质量分数为40%,磺化度为70%的BMIMPF6/SPEEK复合膜中分别加入三氟甲烷磺酸(TFMSA)及多孔物质SiO2-P2O5后,复合膜电导率由0.0015 S/cm上升到0.0136 S/cm及0.0051 S/cm.在温度及离子液体质量分数相同的条件下,BMIMPF6/PVDF的机械性能优于BMIMPF6/SPEEK的机械性能。在130℃下,当BMIMPF6的质量分数均为40%时,BMIMPF6/PVDF的最大拉伸强度为3.7 MPa,而磺化度为45%的BMIMPF6/SPEEK的最大拉伸强度则为0.45 MPa。BMIMPF6/SPEEK的机械性能通过甘油及乙二醇对SPEEK交联提高。研究测试了复合膜中离子液体不同质量分数以及温度变化对复合膜机械性能的影响。