Récemment， l'équipe de recherche sur l'hydrogène vert et le stockage performant de l'énergie de l'Institut de recherche avancée de Shanghai， Académie chinoise des sciences (ci-après dénommé « Institut de recherche avancée de Shanghai ») a réalisé une percée significative dans l'étude des électrodes membranaires à faible teneur en iridium， ouvrant de nouvelles perspectives pour l'application à faible iridium de l'électrolyse de l'eau à membrane échangeuse de protons (PEMWE)。
L'équipe a proposé un concept de conception structurelle multi-niveaux « réseau conique + couche ultrafine de Pt + nano-fleurs de Pt »， construisant avec précision l'électrode membranaire via trois procédés : la lithographie par nano-impression， la pulvérisation ionique et la croissance in situ。 Cette approche résout simultanément deux défis centraux des électrodes membranaires traditionnelles : la conductivité et le transfert de masse limités。 Parmi ceux-ci， la couche ultrafine de Pt remplit une double fonction : d'une part， elle améliore la conductivité dans le plan d'un facteur 12,3， et d'autre part， elle sert de site de nucléation pour induire la croissance de nano-fleurs de Pt， réalisant une optimisation synergique de la structure et des performances。
Les données expérimentales montrent que cette électrode membranaire à structure multi-niveaux atteint des performances élevées avec une charge en iridium ultralow (0,096 mg cm⁻²)， économisant plus de 95 % d'iridium par rapport aux électrodes membranaires traditionnelles。 De plus， à une densité de courant de 2,0 A cm⁻²， la tension de cellule n'est que de 1,758 V， surpassant les 1,797 V des électrodes membranaires traditionnelles à forte charge en iridium (2 mg cm⁻²)。
Ces résultats ont été publiés dans Advanced Functional Materials sous le titre « Engineering a Hierarchical Pt/IrO2 Architecture with Tunable Hydrophilicity and High Conductivity for Ultralow-Ir-Loading PEM Water Electrolysis。 » Le premier auteur de l'article est le docteur Dong Shu， co-encadré par l'Université de ShanghaiTech et l'Institut de recherche avancée de Shanghai， avec le chercheur associé Wang Guoliang et le chercheur Yang Hui comme auteurs correspondants。 La recherche a bénéficié du soutien de projets tels que le Programme national clé de R&D， la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine， le Programme de recherche prioritaire stratégique de l'Académie chinoise des sciences et l'Association pour la promotion de l'innovation des jeunes de l'Académie chinoise des sciences。
