The establishment of efficient and cost-effective water electrolysis technologies is a key requirement for realizing a sustainable hydrogen economy. Proton exchange membrane (PEM) electrolysis has drawn considerable attention because of its ability to produce high-purity hydrogen at high current density with compact system design. Within such systems, the polymer electrolyte membrane plays a central role in determining electrochemical performance and long-term stability. Conventional perfluorosulfonic acid (PFSA)-based membranes, such as Nafion, remain the commercial standard, yet they suffer from high production cost, relatively low glass transition temperature, and emerging environmental restrictions due to PFAS regulation. These limitations highlight the urgent demand for fluorine-free, durable, and eco-friendly membrane materials.
 In this work, we developed hydrocarbon-based block copolymer membranes as potential alternatives to PFSA membranes. Molecular design strategies included tuning backbone electron distribution, introducing functional side-chain groups, and regulating microphase separation to improve proton conductivity and chemical stability. In addition, blending with functional additives was employed to enhance hydration stability and mechanical robustness.  The resulting membranes exhibited high proton conductivity over a broad range of conditions, low swelling behavior, and strong resistance to chemical degradation under accelerated tests. Compared with conventional fluorinated membranes, these materials demonstrated superior durability and structural integrity, confirming their feasibility as next-generation PEM materials. Future work will focus on hybrid structures, optimization of large-area film fabrication, and systematic validation under practical electrolysis environments. This research is expected to support the commercialization of sustainable PEM electrolysis systems and contribute to the advancement of the hydrogen economy.