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碳達峰碳中和是我國重大戰略決策。燃料電池作為一類新型清潔能源技術在雙碳戰略中受到了廣泛關注。質子交換膜是燃料電池的核心部件，直接影響著燃料電池的功率性能和使用壽命。目前，商用的全氟磺酸型質子交換膜仍面臨著低濕條件下電導率偏低、功率偏低等問題。本成果發展了一種以雜多酸對全氟磺酸膜進行改性提升的新策略。我們通過將有機共價接枝的雜多酸雜化引入到全氟磺酸膜基體，發揮了雜多酸的高質子傳導性和保水性等優勢，制備了具有高穩定性和高質子電導率的雜化質子交換膜。這類膜材料裝配的燃料電池所表現出的輸出功率遠高于商用Nafion膜。該成果為我國新能源交通、低碳發電等領域提供了一種高性能質子交換膜材料。