高分子聚合物主鏈提供了膜的基本結(jié)構(gòu)支撐和機(jī)械強(qiáng)度，磺酸基團(tuán)則是實(shí)現(xiàn)質(zhì)子傳導(dǎo)的核心部分，它在水分子存在的情況下能夠解離出質(zhì)子，并借助氫鍵等作用使質(zhì)子在膜內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速遷移，保障水電解制氫過程中質(zhì)子的順利傳遞。具備較高的質(zhì)子傳導(dǎo)效率，耐受水電解制氫過程中陽極產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性環(huán)境以及電解液的酸性環(huán)境等，具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)又具有一定的柔韌性。對陽極產(chǎn)生的氧氣和陰極產(chǎn)生的氫氣具有較低的滲透率，減少氣體在膜內(nèi)的混合。
電解水用質(zhì)子交換膜包含均質(zhì)膜和增強(qiáng)膜，具備出眾的電學(xué)性能，阻氣性能，能夠滿足PEM電解水制氫系統(tǒng)對產(chǎn)品高功率密度、低氣體滲透率、高穩(wěn)定性和耐高壓等需求。
質(zhì)子傳導(dǎo)功能：在水電解制氫過程中，水在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氧氣、質(zhì)子和電子，質(zhì)子交換膜能夠高效地傳導(dǎo)這些質(zhì)子，使其從陽極側(cè)遷移到陰極側(cè)，為生成氫氣提供必要條件。
分隔陰陽兩極電解液功能：作為隔膜，將水電解槽的陽極、陰極電解液分隔開，確保兩極氧化還原反應(yīng)能在各自獨(dú)立且穩(wěn)定的環(huán)境中有序進(jìn)行，提高制氫的效率和純度。
氣體阻隔功能：有效阻隔陽極產(chǎn)生的氧氣和陰極產(chǎn)生的氫氣，阻止它們在膜內(nèi)相互滲透、混合，保障生成的氫氣和氧氣具有較高純度，并提高整個(gè)水電解制氫系統(tǒng)的安全性。
能源行業(yè)：在可再生能源如太陽能、風(fēng)能制氫領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，通過水電解制氫將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，而質(zhì)子交換膜是其中的關(guān)鍵材料，有助于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效的綠氫生產(chǎn)，為未來的氫能社會(huì)提供清潔的氫源。
化工行業(yè)：作為化工生產(chǎn)中氫氣的重要來源之一，水電解制氫結(jié)合質(zhì)子交換膜可制取高純度氫氣，滿足化工生產(chǎn)中對氫氣質(zhì)量要求較高的工藝環(huán)節(jié)。如在合成氨、石油煉制中的加氫精制等過程，為化工產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)提供原料保障。
交通行業(yè)：隨著氫能在交通領(lǐng)域的發(fā)展，水電解制氫質(zhì)子交換膜也間接發(fā)揮重要作用。通過水電解制氫制取的氫氣可用于燃料電池汽車等交通工具的加氫站，為燃料電池汽車提供清潔的氫燃料，推動(dòng)交通行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。
