实施方式涉及具有以下特征的复合膜：相对于PEM的总体积增加的微孔聚合物结构的体积；降低的渗透性和因此增加的选择性；以及较低的离聚物含量。将增加量的微孔聚合物结构的聚合物与低当量重量的离聚物(例如，＜460cc/摩尔当量)混合以获得具有至少两种不同材料的复合材料。各种实施方式提供了一种复合膜，其包含占复合膜总体积的13体积％至65体积％的微孔聚合物结构，以及浸渍在该微孔聚合物结构中的离聚物。复合膜的酸含量为1.2meq/cc至3.5meq/cc，以及/或者复合膜的厚度小于17微米。基于质子传导性和氢渗透性，复合膜的选择性大于0.05MPa/mV。