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本发明涉及电化学电池技术领域,提供了一种质子交换膜及其制备方法和膜电极组件,所述方法包括以下步骤:(1)将磺化聚醚醚酮、纤维素、磺化聚(偏二氟乙烯?co?六氟丙烯)和光引发剂在溶剂中进行混合,经紫外线臭氧照射后得到混合液;(2)将混合液浇筑成膜,得到质子交换膜。利用本发明所述的制备方法制备得到的质子交换膜,在30℃下质子导电率为0.08?0.15S/cm,含水量高达44?49wt%,不仅质子导电率和含水量高,而且具有良好的机械强度和成膜性能,在电化学电池领域具有良好的应用前景。