燃料电池作为利用氢能最好的方式,在21世纪已广泛应用于军工、汽车、家居供电、移动设备等各个领域。质子交换膜作为燃料电池的重要组成部分之一,其研究也在国内外飞速发展,其中磺化聚醚醚酮(SPEEK)具有高质子电导率、优秀的机械性能、低成本高寿命等卓越的综合性能,是质子交换膜的优选材料。为了克服SPEEK磺化膜存在燃料阻隔性和热稳定性随磺化度增加而下降的问题,本研究采用计算机分子模拟方法对SPEEK与接枝了苯乙烯磺酸(PSSA)的聚偏氟乙烯(PVDF)共混的复合膜微观结构和动力学性能进行了研究。在此基础上,研究了磺化度、接枝状况、共混比、温度以及含水量对复合膜体系质子传递的影响。本文首先采用耗散粒子动力学模拟方法模拟研究了磺化度、接枝状况以及共混比对SPEEK/PVDF-g-PSSA和SPEEK/PVDF复合膜的介观形貌结构及相容性的影响。通过分析不同状态下各复合膜体系的介观形貌、密度分布以及PVDF等密度图,我们发现复合膜中SPEEK和PVDF-g-PSSA的相容性随磺化度的提高而有较大改善,当磺化度提高到50%以上时,PVDF-g-PVDF相在SPEEK相中分布均匀;随后,通过对比接枝前后复合膜的介观结构发现,体系内PVDF组分密度波动在接枝后明显降低,接枝部分PSSA的加入链接了不相容的SPEEK和PVDF,在体系中形成网状亲水通道;另外,在不同共混比体系内,90/10共混比下体系能形成更适合质子输运的亲水通道。进一步地,对不同共混比体系进行了共混演变过程的分析,研究发现90/10共混比体系内PVDF团簇的形成需要更长时间,其尺寸和分散性也更优秀。本文还采用分子动力学模拟方法研究了共混比、温度、含水量对SPEEK/PVDF-g-PSSA复合膜体系质子传导效率的影响。通过对不同共混比体系进行径向分布函数分析,发现共混比为90/10的复合膜能够形成更致密,更规则的质子传递通道;根据质子电导率的计算结果,复合膜电导率相比纯SPEEK稍有下降,验证了相容性对质子电导率的影响;此外,不同温度下的分子动力学模拟表明,复合膜质子电导率随着温度的上升持续上升,整体变化趋势与实验结果一致。不同含水量下的质子电导率计算表明,在含水量小于饱和含水量?_m时,质子电导率随含水量的增加快速升高,但当含水量大于?_m时质子电导率趋于稳定,说明水团簇数量的增加所形成的多而密的水通道更有利于质子快速传导,而过高的含水量会导致形成过大的水团簇,不仅影响质子电导率,严重的还会导致膜的破裂。