使用在燃料電池的高溫質子交換膜需具有以下特性:

(1)質子導電度越高越好

(2)需長時間耐酸性

(3)耐高溫(120℃~200℃)（以降低CO對白金的劣化與水氾濫問題）

(4)高導熱性，以避免電池過熱 。

(5)低熱膨脹係數 ，避免變形 。

(6)低甲醇滲透率。

目前市面上的質子交換膜大都使用全氟磺酸膜，普遍的使用溫度只到80℃，且須仰賴水進行質子的傳遞。高溫型的質子交換膜電池，必須使用能耐高溫且無水做質子傳遞的膜材。

目前改變膜材的開發，主要有兩個方向:

(1)將全氟磺酸膜改成其他材料 ，如PBI（polybenzimidazole)、PEEK等 。

(2)在膜材中直接添加陶瓷材料，這與鋰電池隔離膜表面塗覆陶瓷材料的方式不同 。