本文以聚偏氟乙烯（PVDF）为有机基底,通过热压法和共混法两种方法分别添加硫酸氢铯CsHSO₄质子导体和硫酸氢铯复合氧化铝CsHSO₄-Al₂O₃复合质子导体,制备成PVDF/CsHSO₄、PVDF/CsHSO₄-Al₂O₃有机-无机复合质子交换膜,并对复合膜进行性能探究。然后用手工刷涂法,手动喷涂法和精密超声喷涂法三种方法分别制备电极,对其性能进行探究。最后,经过不同的热压工艺参数的设置,将复合膜和电极组装成MEA（Membrane Electrode Assembly）用燃料电池测试站测得MEA的电池性能,优化热压工艺的最佳参数。研究得到的结论如下:（1）热压法和共混法两种方法制备的PVDF/CsHSO₄复合膜均保持了CsHSO₄晶体结构,而PVDF/CsHSO₄-Al₂O₃复合膜在制备过程中,绝大多数的CsHSO₄晶体和介孔Al₂O₃粉末反应生成了硫酸铝铯CsAl（SO₄）₂·12H₂O;PVDF/CsHSO₄复合膜和PVDF/CsHSO₄-Al₂O₃复合膜的电导率在100℃-180℃之间都随温度的升高而升高,PVDF/CsHSO₄复合膜在144℃左右出现了倍增现象,最高可达10-4 S/cm。（2）经过多次试验研究发现精密超声雾化喷涂仪的最佳参数为:高度为35mm、流量为2 ml/min和气压为30 psi。超声喷涂仪的使用,使Pt/C的利用率可达65%,与传统手工刷涂法对Pt/C的利用率提高了三倍。超声喷涂仪制备的电极表面催化剂分散均匀,没有微孔洞和裂纹,并且减小了催化剂的团聚现象。超声喷涂仪制备的电极用于Nafion质子交换膜,极大的优化了电池的性能。（3）对于PVDF/CsHSO₄复合膜和PVDF/CsHSO₄-Al₂O₃复合膜与电极热压成MEA的最佳热压参数为:145℃,7 MPa,120 s。在中温（100℃-170℃）环境下,PVDF/CsHSO₄复合膜MEA和PVDF/CsHSO₄-Al₂O₃复合膜MEA的性能优于Nafion膜MEA。热压法制备复合膜MEA的性能优于共混法制备复合膜MEA,其最大开路电压为0.7 V,最大功率密度为15 mW/cm2。