اين اختراع در زمينه شيمي پليمر و غشاهاي پليمري است. امروزه كاربردهاي متعددي براي غشاهاي پليمري در صنايع مختلف گزارش شده است. استفاده از غشاهاي پليمري در توليد انرژي پاك در پيل هاي سوختي يكي از زمينه هاي بسيار مورد توجه است. در يك پيل سوختي انرژي الكتريكي مستقيما از انرژي شيميايي حاصل مي‌شود. غشاي يك پيل سوختي پليمري قلب دستگاه را تشكيل مي‌دهد كه وظيفه انتقال پروتون‌ها در غشا را بر عهده دارد. امروزه به صورت تجاري از غشاهاي نفيوني به اين منظور استفاده مي‌شود. براي اينكه غشا قابليت استفاده در پيل سوختي را پيدا كند بايد دو لايه الكترود آندي و كاتدي به دو طرف آن متصل شوند. اين لايه هاي الكترود كاتدي و آندي حاوي كاتاليست پلاتيني هستند كه واكنش هاي الكتروشيميايي پيل سوختي بر روي آنها انجام ميشود. در اين اختراع غشاهاي پلي اتر سولفوني سولفونه با ساختار شيميايي خاص به عنوان جايگزيني براي غشاهاي نفيوني معرفي شدند و مجموعه‌هاي غشا-الكترود ساخته شده و براي استفاده در پيل سوختي ارائه شدند. غشاهاي نفيوني كه به صورت تجاري در پيل‌هاي سوختي پليمري استفاده مي‌شوند، هدايت پروتوني بسيار خوبي نشان مي‌دهند اما بسيار گران هستند ضمن اينكه در دماهاي بالاتر از 80 درجه سانتي گراد بخش عمده‌اي از كارايي‌شان را از دست مي‌دهند. تلاش‌هاي متعددي در زمينه جايگزين كردن اين غشاها با غشاهاي ارزان تر با كارايي بيشتر در دماهاي بالاتر از 80 درجه در حال انجام است. در اين اختراع ساختاري خاص از پلي اتر سولفون سولفونه با درجه سولفوناسيون مشخص تهيه شد و پس از تهيه غشاي مربوطه لايه هاي كاتاليست آند و كاتد و لايه هاي نفوذ گاز بر روي آن به وسيله پرس گرم به نحوي نشانده شد كه اتصال كامل بين غشا و لايه كاتاليست وجود داشته باشد، تا در نهايت مجموعه غشا-الكترودي جديدي به عنوان جايگزيني براي نفيون در پيل‌هاي سوختي پليمري معرفي شود.

اين اختراع در زمينه شيمي پليمر و انرژي است. امروزه با افزايش آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و كاهش منابع سوخت‌هاي فسيلي، تلاش براي يافتن جايگزين مناسبي براي سوخت هاي فسيلي جهت توليد انرژي الكتريكي مورد نياز در شهرها، وسايل نقليه، و وسايل الكترونيكي قابل حمل نظير موبايل‌ها و لپ‌تاپ ها گسترده‌تر شده است. يكي از اين جايگزين‌ها پيل‌هاي سوختي هستند كه در آنها انرژي شيميايي سوخت (هيدروژن يا متانول) مستقيما به انرژي الكتريكي تبديل مي‌شود. پيل‌هاي سوختي دستگاه‌هاي الكتروشيميايي هستند شامل دو بخش آندي و كاتدي كه واكنش‌هاي اكسايش و كاهش در آنها انجام مي‌شود. اين دو بخش به وسيله يك غشاي پليمري از هم جدا مي‌شوند. اين غشاي پليمري كه يك پلي الكتروليت است، بايد بتواند پروتون را از كاتد به سمت آند انتقال دهد و از طرفي نسبت به عبور الكترون‌ها عايق باشد تا به اين ترتيب الكترون از مسير خارجي حركت كرده و جريان الكتريسيته ايجاد كنند. در اين اختراع يك توده پيل سوختي متشكل از 5 تك سل به ظرفيت 77 وات با استفاده از غشاي پلي اتر سولفون سولفونه به عنوان جايگزيني براي غشاهاي تجاري نفيوني با موفقيت ساخته شد. اين توده پيل سوختي به دليل استفاده از غشاي پلي اتر سولفوني سولفونه نسبت به توده هاي پيل سوختي نفيوني به مراتب ارزان تر بوده و به علت پايداري حرارتي بالاتر قابليت استفاده در دماهاي بالاتري را دارا هستند.

يكي از انواع پيل هاي سوختي كه در آنها از غشاهاي تعويض پروتوني پليمري استفاده مي شود، پيل هاي سوختي متانول مستقيم هستند كه در آنها از يك غشاي پليمري به عنوان الكتروليت و از متانول به عنوان سوخت استفاده مي شود. اين نوع از پيل هاي سوختي جهت استفاده در وسايل الكتريكي قابل حمل نظير لپ تاپ ها و تلفن هاي همراه بسيار مورد توجه هستند. در حال حاضر از غشاهاي نفيوني به عنوان الكتروليت در اين پيل هاي سوختي استفاده مي شود كه دو مشكل عمده دارند . مورد اول، قيمت بالاي اين غشاها است كه سبب مي شود قيمت تمام شده پيل سوختي بالا باشد و مشكل دوم كه از اهميت بيشتري نيز برخوردار است اين است كه اين غشاها نسبت به متانول نفوذپذير هستند . از اين رو بخشي از متانولي كه به عنوان سوخت وارد آند مي شود قبل از اكسايش از غشا عبور كرده و به كاتد وارد مي شود. اين امر بازده پيل سوختي را به شدت تحت تاثير قرار مي دهد. جهت حل اين مشكلات، تلاش هاي زيادي براي يافتن غشاهاي جايگزين نفيون صورت گرفته است. در اين اختراع از پلي (آريلن اتر سولفون ) هاي سولفونه به اين منظور استفاده شده است. اين غشاها به روش قالب گيري محلولي تهيه شدند و آزمايشات مربوط به تعييين ظرفيت تبادل يوني، جذب آب، خواص مكانيكي و تعيين مقدار عبور متانول از غشا نشان داد كه اين غشاهاي قابليت استفاده به عنوان غشاي پيل هاي سوختي متانول مستقيم را دارا مي باشند.

پيل هاي سوختي با الكتروليت پليمري يكي از انواع پيل هاي سوختي هستند كه در آنها از يك غشاي پليمري به عنوان الكتروليت و هيدروژن به عنوان سوخت استفاده مي شود. در اغلب پيل هاي سوختي امروزي از غشاهايي از جنس نفيون استفاده مي شود اما محدود بودن دماي عملكرد اين غشاها به 80 درجه سانتي گراد و همچنين قيمت بالاي اين پليمرها سبب شده تحقيقات متعددي در زمينه امكان جايگزيني نفيون با ساير پليمرها مورد بررسي قرار گيرد. در اين اختراع غشاهايي از جنس پلي اتر اتر كتون هاي سولفونه جديد با قابليت كاركرد در دماهاي بالا جهت استفاده در اين پيل هاي سوختي پليمري ساخته شدند. اين غشاها به روش قالب گيري از محلول تهيه شدند.آزمايشات مربوط به تعيين ظرفيت يوني، جذب آب و خواص مكانيكي و حرارتي اين غشاها نشان داد كه اين غشاهاي جديد قابليت استفاده در پيل هاي سوختي دما بالا را دارا مي باشند و به اين ترتيب سرعت واكنش‌هاي انجام شده بر روي الكترودهاي پيل سوختي افزايش مي يابد كه سبب افزايش توان خروجي پيل سوختي مي گردد، سيستم هاي سرد سازي مورد نياز در پيل سوختي ساده تر مي شوند و اثر سمي مونوكسيد كربن بر روي كاتاليست پيل سوختي نيز به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش خواهد يافت