背景：

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一类绿色高效清洁能源，因在电动汽车、潜艇、便携式电源以及电站等领域具有潜在优势而受到广泛重视。质子交换膜(PEM)是PEMFC的核心部件，不仅作为介质负责质子迁移，同时作为屏障以避免燃料与氧化剂之间的直接接触。目前，商业化最广泛的质子交换膜是DuPont公司生产的全氟磺酸膜Nation系列膜。Nation膜具有良好的机械性能、化学稳定性以及质子传导性能，已经基本达到质子交换膜燃料电池的要求。但Nation膜成本过高(800$m－)，且高温失水导致膜质子电导率急剧下降，这些缺点限制了其推广应用。因此，开发高效低成本的新型质子交换膜材料是PEMFC领域亟待解决的关键问题。磷酸锆(ZrP)是一种具有良好质子导电性能的无机层状化合物，本身也是优良的保水材料。近年，有报道将ZrP掺杂至Nafion制备质子交换复合膜，并指出ZrP提高了膜的保水性能以及电池性能。但ZrP作为质子导体并不能单独应用于质子交换膜领域，所以选择成本低、性能良好的聚合物作为有机基质，将无机ZrP颗粒固定在有机聚合物中制备有机-无机复合膜材料是一种有效方法。非氟碳氢聚合物中，聚酰亚胺(PI)热稳定性好、化学耐受性和机械稳定性出色，成本低且具有良好的成膜性，是作为ZrP载体的优良选择。

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