离子交换聚合物膜的发展对促进聚电解质膜燃料电池商业化进程具有里程碑的意义。以Nafion膜为代表的全氟磺酸膜，存在高温易脱水电导率下降的缺点。另外，目前应用最广的基于季铵盐阳离子的阴离子交换膜，存在耐碱稳定性差的缺陷。本论文研究工作分为两部分：以低挥发性的磷酸代替水作为质子载体，制备高温质子交换膜；和研制在高温强碱性条件下耐碱性优异的基于咪唑盐的阴离子交换膜。主要研究内容包括：（1）合成了掺杂有磷酸的非水高温质子交换聚合物膜，并对其质子电导率、磷酸吸收率、化学稳定性、机械性能等性质进行了表征。该聚合物膜具有优异的机械性能，较好的化学稳定性，并且在160℃下的电导率可以达到10-2S cm-1。（2）设计合成了基于咪唑阳离子和聚醚砜侧链的阴离子交换膜。所制备的聚合物膜具有好的机械性能与高的OH传导率(室温下达到1.6×10-2S cm-1)。该阴离子交换聚合物膜能溶于DMSO和DMF等高沸点的极性溶剂，但是不能溶于水和甲醇，并且在1M KOH溶液里60℃下浸泡20天后，仍然表现出优异的稳定性。（3）设计合成了一系列含有不同取代基的咪唑盐，并通过核磁表征了取代基的位置和C2位上的取代基对咪唑阳离子耐碱性的影响。结果表明，咪唑环C2-位上的取代基对咪唑阳离子的耐碱性影响很大。C2-丁基取代的咪唑阳离子1，2-二丁基-3-甲基咪唑阳离子稳定性在合成的阳离子中稳定性最好。其对应的阴离子交换膜也具有较好的耐碱稳定性与OH传导率。