质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种通过电化学反应将燃料（如氢气）的化学能转化为电能的装置。质子交换膜燃料电池有着起动快，高效，低污染的特点，这一特点使其成为未来移动电源及备用电源的重要候选电源。　　 作为燃料电池的核心材料，质子交换膜既充当质子传导介质，又起到阻隔阴阳极反应气体的作用。但是由于全氟磺酸质子交换膜本身材料的性质，不可避免的会有气体透过质子交换膜渗透到另一边。氢气的渗透会造成燃料电池开路电压的降低，同时氢气和氧气的直接反应会产生自由基使质子交换膜和催化层都发生退化。因此，研究氢气渗透的行为和它与燃料电池寿命的相关性对新型质子交换膜的设计和工作条件的选择都有十分重要的意义。本论文用线性扫描伏安法测试了不同电池工作条件下质子交换膜的气体渗透电流，结合正电子湮没技术分析都质子交换膜的气体渗透行为。通过开路电压加速测试前后的性能变化研究了气体渗透与寿命的相关性。本文通过研究得到以下主要结论:　　 (1)长链和短链全氟磺酸质子交换膜的氢气渗透机制相同。氢气渗透率随着温度的升高而增大。但是湿度影响复杂一些，在湿度低于60％时，氢气渗透率随着湿度的增大增大。湿度高于60％时，氢气渗透随着湿度的增大而减小。短链全氟磺酸树脂由于含有相对高含量的磺酸跟基团并且结晶度较高，所以自由体积比较小，氢气渗透率比长链全氟磺酸树脂小。　　 (2)氢气渗透对膜、催化剂和电池性能的衰减都有影响。并且通过长链和短链性能变化的对比发现，氢气渗透率小，膜、催化剂和电池性能的衰减都会变小。