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燃料电池是紧凑型能量转换装置，利用氢气等清洁能源，并通过一系列氧化还原反应将其转化为电能。具体来说，质子交换膜燃料电池（PEMFC）是电动汽车的组成部分，利用质子传导膜进行操作。然而这些膜需要在高耐久性和高离子电导率之间进行权衡，因此会影响PEMFC的寿命和性能。

为了克服这个问题，科学家们合成了化学和物理改性的全氟磺酸聚合物膜，例如 Nafion HP、Nafion XL和Gore-Select。事实证明，这些膜比燃料电池操作中传统使用的未改性膜更耐用。

但现有的质子传导膜都没有达到极具挑战性的技术目标，即通过加速耐久性测试或化学和机械综合测试。该测试由美国能源部（DOE）指定，旨在到2025年促进其在汽车燃料电池中的使用。

据外媒报道，由日本早稻田大学（Waseda University）和山梨大学（University of Yamanashi）的Kenji Miyatake教授领导的日本研究人员合成了用于质子交换膜燃料电池的新型质子传导膜。相关研究成果已发表于期刊《Science Advances》。

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