传统化石能源枯竭带来的能源危机和碳排放带来的自然环境恶化成为了二十一世纪人类面临的两个最紧迫的问题。随着人们能源需求的不断增长,化石能源的消耗急剧增加,从而导致环境污染的日益严重。因此,关于可持续能源技术的研究逐渐得到人们的关注。目前,受到科技发展、经济前景的凸显、和社会的广泛接受性等因素的影响,在过去的几十年中,可再生和新型的清洁能源例如太阳能、水电、核能、地热能和氢能的开发利用已经取得了巨大进展。氢能源因其能量密度高、来源丰富和产物环境友好无污染被认为是解决能源相关问题的最佳选择。因此,氢气作为燃料的燃料电池技术,或者被称作质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术成为了替代传统能源的关键解决方案。质子电解质膜（PEM）是PEMFC不可或缺的核心部件。因此,找到既易于制备又足够高效的质子传导电解质以供PEM使用是该领域研究的重要挑战之一。在本论文中,我们研究了在质子交换膜燃料电池中至关重要的高效质子传导电解质的合成及其质子传导性能。通过-SO3H官能化的苯二胺和三重对称的1,3,5-苯三甲酰氯酰化聚合反应,一锅法合成了一种具有-SO3H基团的酰胺连接的有机酰胺聚合物,简称为PA-PhSO3H。电化学阻抗谱测量研究表明,PA-PhSO3H在98%相对湿度（RH）,80℃时显示出高达8.85×10-2 S cm-1的质子电导率,与质子电导率为6.30×10-4 S cm-1的无-SO3H的结构类似的聚合物（PA-Ph）相比,在相同条件下提高了 2个数量级。随后,将其与聚丙烯腈（PAN）以不同比例混合后制成混合基质膜。电化学阻抗谱测量的结果分析表明,在80℃和98%RH的实际操作条件下,其电导率可达4.90×10-2S cm-1,在相同条件下,该值已经可以与已用于PEM燃料电池的商品化的质子传导电解质的电导率相当。此外,连续使用测试结果表明,该磺化酰胺连接有机聚合物混合基质膜具有持久的可重复使用性。为了提高聚合物中磺酸基团的密度,我们用4,4-二氨基-2,2-联苯二磺酸取代上述研究中的磺酸对苯二胺,在同样的简便的一锅法反应条件下,与1,3,5-苯三甲酰氯反应制得了另外一种有机酰胺聚合物（PA-（PhSO3H）2）。然后将合成的材料用于制造基质混合膜并用作PEMFC中的电解质。EIS测量表明,它在纯水和80℃中具有7.60×10-2 S cm-1的高质子电导率值。结果表明,与不含-SO3H的类似物（PA-（Ph）2）在相同条件下2.38×10-4S cm-1质子电导率的相比,其质子电导率也几乎高出两个数量级。使用电化学阻抗谱测试系统对其与PAN按照一定比例形成的混合基质膜进行EIS研究表明,在80℃和98%RH下,材料的电导率可以达到5.82×10-2 S cm-1,该值已经达到许多其他已商用的质子传导电解质的性能。在最后一项工作中,我们利用六氯环三磷腈和2,5-二氨基苯磺酸合成了一种磺化聚磷腈电解质,简称PP-PhSO3H。EIS研究表明,它在80℃和98%RH条件下可达到6.64×10-2S cm-1的质子电导率,与仅为1.72×10-4S cm-1的无-SO3H类似物（PP-Ph）相比高出两个数量级。与PAN按照一定比例混合被制成混合基质膜后,其电导率在80℃和98%RH 下可达到 5.05× 10-2 S cm-1。上述研究表明,利用以磺化单元为前驱体的简单一锅法聚合反应,可以实现合成用于PEM燃料电池的高效质子传导电解质。