燃料电池是目前普遍认可的具有广泛应用前景的洁净、高效的发电技术之一。质子交换膜是燃料电池的重要组成部分，其性能对燃料电池的整体性能有着直接影响。全氟磺酸膜是在燃料电池中应用最普遍的质子交换膜，众多研究结果证明全氟磺酸膜的微观相分离形态结构对其质子传导率具有极大的影响，对其进行模拟有利于探索质子交换膜的最优结构，指导高性能质子交换膜的制备。　　 首先，从全氟磺酸质子交换膜的微观形态结构的分析入手，基于溶胀态膜由质子导电相和非导电相两相组成的假设，我们利用Monte Carlo方法建立了两相格点模型，然后将格点模型转化为电阻网络模型，并应用该模型系统地分析了质子交换膜的形态结构参数如当量重量、含水率、团簇的团聚度和团簇形态对电导率的影响，最后讨论了定向优化结构对质子电导率的影响。　　 模型计算结果表明当量重量以及膜的含水率对质子电导率具有极大的影响，且定向结构能极大的提高电导率。而类球状团聚形态的电导率大于棒状团聚形态的电导率，这种结果与人们通常预想的并不一致。此外，本论文给出了质子交换膜最优的含水率、团簇形态等参数，对于实际的质子交换膜的制备具有一定的指导意义。