فناوری پیل سوختی غشای تبادل پروتون به‌عنوان یک سیستم انرژی پایدار، کارآمد و سازگار با محیط‌زیست شناخته‌شده است. با توجه به افزایش مصرف جهانی برای انرژی‌های پاک و کارآمد، بهبود عملکرد پیل‌های سوختی در سال‌های اخیر بسیار موردتوجه قرار می‌گیرد. این پیل‌ها در صنایعی مانند حمل‌ونقل، نیروگاه ها و کشاورزی که به راهکارهای انرژی پاک و پایدار نیاز دارند، حیاتی هستند. یکی از اجزای حیاتی این فناوری، غشای تبادل پروتون است که نقشی محوری در هدایت یونی و جداسازی واکنش‌دهنده‌ها ایفا می‌کند. بااین‌حال، غشاهای فعلی هنوز با چالش‌هایی مانند هزینه های بالا، رسانایی پروتون کم در دماهای بالا، پایداری مکانیکی و حرارتی روبرو هستند. این مقاله پتانسیل غشاهای مبتنی بر گرافن را به‌عنوان مواد پیشرفته برای پیل سوختی غشای تبادل پروتون بررسی می‌کند و ویژگی‌های استثنایی آن‌ها مانند استحکام مکانیکی بالا، پایداری حرارتی و شیمیایی برتر و رسانایی پروتون عالی را برجسته می‌کند. گرافن، یک ماده دوبعدی با ساختار شبکه‌ای لانه‌زنبوری، مزایای منحصربه‌فردی را نسبت به مواد غشایی معمولی مانند نفیون ارائه می‌دهد. این مطالعه به بررسی سنتز، خصوصیات و ارزیابی عملکرد غشاهای مختلف مبتنی بر گرافن، ازجمله اکسید گرافن و غشاهای کامپوزیت می‌پردازد. نتایج تجربی بهبودهای قابل‌توجهی را در هدایت پروتون و پایداری مکانیکی در مقایسه با غشاهای سنتی نشان می‌دهد. هدف این بررسی با ارائه آخرین پیشرفت‌ها و بینش‌ها در مورد غشاهای تبادل پروتون مبتنی بر گرافن، کمک به پیشرفت فناوری پیل‌های سوختی و ترویج استفاده از راه‌حل‌های انرژی پایدار است.

کلمات کلیدی