高温、低湿度质子交换膜的研究是聚合物膜燃料电池的技术核心和关键。本课题研究了聚苯并咪唑（PBI）类高温快质子导体膜制备及电导率提升机制,其目的是制备电导率高、耐久性好、可高温、低湿度下使用的质子交换膜。解决PBI类质子交换膜电导率低、掺杂的质子酸已流失、氧化环境易降解、干湿变形性大、难以成膜和导电机理不明等问题。研究了新型的PBI原料（芳香四胺和二酸）的制备方法，以制备新型的PBI高分子材料，降低PBI成本；研究了制备不同聚合度的PBI方法和工艺，掌握了制备不同类型的PBI基质子交换膜制备方法；发明了2种端氨基保护的方法，提高PBI的抗氧化性能，提高PBI膜的耐久性；发明了几种高温质子导体的制备方法，解决磷酸掺杂的PBI膜电导率低和高湿度下已流失的问题，掺杂新型高温质子导体的复合质子交换膜可提高膜的电导率及耐久性；研究了PBI掺杂高温质子导体制备复合质子交换膜的方法和工艺，提高了膜的电导率、机械性能和干湿变形性；采用氧化聚丙烯腈、玻璃纤维等支撑材料制备复合膜提高了膜的机械性能和干湿变形性；研究了用环氧树脂、芳香二苄基化合物等作为交联剂制备交联复合质子交换膜，提出了高温质子导体掺杂的新工艺，解决了复合膜的抗氧化性能和电导率；研究了PBI膜的抗氧化性能，提出了PBI在原子态氧下的氧化反应机理，明确了复合膜提高抗氧化性能的思路；研究了复合膜质子传导机理，得到了膜的组成、结构、价键形态、相对湿度等因素对质子传导机理的影响，提出了提升质子传导性能的机制。本课题的研究为制备PBI基电导率高、耐久性好、可高温使用的质子交换膜提供了思路。