質(zhì)子交換膜或聚合物電解質(zhì)膜(PEM)是一種半透膜，通常由離聚物制成，旨在傳導質(zhì)子，同時充當電子絕緣體和反應物屏障，如氧氣和氫氣。當它們組合成質(zhì)子交換膜燃料電池或質(zhì)子交換膜電解器的膜電極組件(MEA)時，這是它們的基本功能：分離反應物和傳輸質(zhì)子，同時阻斷通過膜的直接電子路徑。質(zhì)子交換膜可由純聚合物膜或復合膜制成，其中其他材料嵌入聚合物基體中。杜邦公司生產(chǎn)的含氟聚合物(PFSA)Nafion是最常見的市售PEM材料之一。雖然Nafion是一種像PTFE一樣具有全氟骨架的離聚物，但還有許多其他結構單元可用于制造質(zhì)子交換膜的離聚物。許多使用聚芳族聚合物，而另一些使用部分氟化的聚合物。質(zhì)子交換膜的主要特性是質(zhì)子傳導率()、甲醇滲透率(P)和熱穩(wěn)定性。質(zhì)子交換膜燃料電池使用固體聚合物膜(薄塑料膜)，當其被水飽和時，質(zhì)子可透過，但不傳導電子。

戈爾科技質(zhì)子交換膜具有選擇性透過性，對質(zhì)子H保持超高透過性，同時阻隔其他氣體、電子、水分子和粒子。它是燃料電池核心膜電極組件MEA的核心組成材料，對氫燃料電池的整體性能和使用壽命起著關鍵作用。