چكيده گرچه مدلسازي‎هاي بسياري در دو دهه گذشته در زمينه پيل سوختي غشاء تبادل پروتون انجام شده است اما همه بر پايه استفاده از غشاء نفيان بوده است. از سوي ديگر، طي كارهاي تحقيقاتي انجام شده در آزمايشگاه تحقيقاتي پيل سوختي پژوهشكده سبز، غشاء نانوكامپوزيتي پلي اتراتركتون با هدف بهبود هدايت يوني و خودمرطوب شوندگي ساخته شده است. با توجه به توسعه‎ي غشاهاي جديد نظير پلي‌اتر‌اتركتن سولفونه، نياز به توسعه‎ي مدل‎هاي رياضي بر مبناي غشاهاي جديد ضروري است. لذا، در اين تحقيق براي اولين‌بار مدلي براساس غشاي پلي‌اتراتركتن‌سولفونه براي بررسي عملكرد پيل سوختي تبادل پروتون ارائه شده است. مدل مجموعه الكترود-غشاي پيل سوختي را بصورت يك بعدي، پايا و غير هم‌دما مورد بررسي قرار داده است. پارامترهاي مبنا و نمودار پلاريزاسيون تجربي از تحقيقات انجام شده و مقالات موجود مورد استفاده قرار گرفت. ميانگين ريشه مربعات خطاي نتايج نمودار پلاريزاسيون مدل و نتايج آزمايشگاهي در محدوده‌ ي 006/0-01/0 ولت بود. مقايسه‌ي هدايت پروتوني و نمودار پلاريزاسيون حاصل از مدل براي غشاي sPEEK با غشاي نفيان، عملكرد بهتري را براي پيل سوختي الكتروليت پليمري داراي غشاي خودمرطوب‌شونده sPEEK نسبت به پيل سوختي داراي غشاي نفيان پيش‌بيني نمود. انتقال جرم و ممنتوم درون لايه‌هاي نفوذ گازي مورد بررسي قرار گرفت و مدل به‌خوبي تغييرات فشار جزئي اجزاي گازي درون الكترودها كه ناشي از مقاومت‌هاي انتقال جرم و انتقال ممنتوم بود را پيش‌بيني نمود. همچنين نتايج حاصل از مدل نشان داد كه ميزان كاهش غلظت اجزاي گازي در دانسيته جريان‌هاي بالاتر بيشتر است، كه دليل آن افزايش محدوديت‌هاي انتقال جرم در دانسيته جريان‌هاي بالاتر مي‌باشد. مدل پيش‌بيني كرد كه بيشترين افت ولتاژ مربوط به ولتاژ اضافي فعاليت مي‌باشد كه ناشي از سينتيك الكترود‌ها است. بعد از آن ولتاژ اضافي اهمي در كاهش پتانسيل نقش دارد و كمترين سهم مربوط به ولتاژ اضافي غلظتي مي‌باشد. بررسي تغييرات دما درون پيل نشان داد حداكثر ميزان افزايش دما در پيل سوختي با شرايط عملياتي بهينه برابر با K 24/0 و در شرايط عملياتي حدي برابر با K 89/0 مي‌باشد، بنابراين دفع حرارت و كنترل حرارت در پيل سوختي داراي غشاي sPEEK حائز اهميت نمي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: پيل سوختي غشاء تبادل پروتون، غشاي پلي‌اتراتركتن‌سولفونه ، مدلسازي، عملكرد پيل.