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随着能源危机和环境问题日益严重,可以将化学能高效转换成电能,且对环境零污染的燃料电池引起人们的广泛关注,碱性阴离子交换膜燃料电池是其中一种,相较于质子交换膜燃料电池它具有氧化速度快、成本低等特点。然而,其中关键组件阴离子交换膜仍然存在OH-电导率低、稳定性差等问题,这限制了碱性阴离子交换膜燃料电池的商业化。本文设计合成了三种全碳主链聚合物阴离子交换膜,其化学结构中均不含有碱敏感的芳基醚键,使膜材料表现出良好的碱稳定性。同时,通过增加局部官能团密度、优化离子传输通道等方法使膜电导率得到提高。另外,腈基可以增加分子间相互作用,交联结构可以使链结构更为紧凑,均能有效抑制膜溶胀,使膜表现出良好的尺寸稳定性。首先选用聚（苯乙烯-丙烯腈）作聚合物主链,引入季铵基团,制备了AS-TMAOH阴离子交换膜,结构中的腈基增强了分子之间偶极-偶极相互作用,可以有效抑制膜溶胀,并且提高膜的碱稳定性。所有膜的溶胀度均在15%以下,AS-TMAOH-25膜性能最佳,70℃OH-电导率可以达到35.25 mS cm-1,其浸泡于60℃1M KOH溶液168 h后IEC和OH-电导率保留率分别为84%和80%。由于苄基位易受到氢氧根攻击发生降解,因此为了改善膜的碱稳定性,通过胺酯交换反应和Menshutkin反应合成了一种末端功能化哌嗪鎓聚（苯乙烯-丙烯酰胺）阴离子交换膜（PS-PMAA-PAOH）。由于结构中不含有碱敏感的芳基醚键和苄基位点,并采用环胺做导电基团,PS-PMAA-PAOH膜表现出优异的碱稳定性,PS-PMAA-PAOH-1.5膜在60℃1 M NaOH中浸泡168 h后IEC保留率在94%以上,OH-电导率保留率在92%以上。使用PS-PMAA-PAOH-1.5膜进行单电池性能测试,开路电压约为1 V,在电流密度为170.46 mA cm-2时达到峰值功率密度72.65 mW cm-2。聚烯烃材料表现出良好的碱稳定性,但是相较于传统的芳族聚合物存在一些固有的缺陷,如机械性能差。因此通过超强酸催化联苯与1,4-二溴-2,3-丁二酮反应合成了全碳芳族聚合物,再通过Menshutkin反应进行热交联及功能化得到阴离子交换膜CL-PBDB-XOH,结构中双位点功能化增加了局部官能团密度,有利于形成较大离子簇,促进离子传输,使其在低IEC条件下具有高电导率,其中CL-PBDB-PIPOH-5膜OH-电导率最高,在80℃下可达到74.88 mS cm-1。同时结构中无芳基醚键与苄基位点实现了高碱稳定性,使用60℃1M KOH溶液浸泡一定时间后CL-PBDB-XOH-5膜结构未发生明显变化。展现出优异的性能。