Recentemente, a equipe de pesquisa em Hidrogênio Verde e Armazenamento de Energia de Alto Desempenho do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai, da Academia Chinesa de Ciências (doravante denominado "Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai"), alcançou um avanço significativo no estudo de eletrodos de membrana de baixo irídio, fornecendo novas perspectivas para a aplicação de baixo irídio em PEMWE.
A equipe propôs um conceito de projeto estrutural multinível de "matriz cónica + camada ultrafina de Pt + nanoflores de Pt", construindo com precisão o eletrodo de membrana por meio de três processos: nanomoldagem por impressão, pulverização iónica e crescimento in situ. Esta abordagem aborda simultaneamente dois desafios centrais dos eletrodos de membrana tradicionais (MEAs): condutividade limitada e transferência de massa. Entre estes, a camada ultrafina de Pt tem uma função dupla: por um lado, aumenta a condutividade no plano em 12,3 vezes e, por outro, atua como um local de nucleação para induzir o crescimento de nanoflores de Pt, alcançando uma otimização sinérgica da estrutura e do desempenho.
Os dados experimentais mostram que este eletrodo de membrana de estrutura multinível atinge alto desempenho sob uma carga ultrabaixa de irídio (0,096 mg cm⁻²), economizando mais de 95% de irídio em comparação com os MEAs tradicionais. Além disso, a uma densidade de corrente de 2,0 A cm⁻², a voltagem da célula é de apenas 1,758 V, superando os 1,797 V dos MEAs tradicionais com alta carga de irídio (2 mg cm⁻²).
Esta conquista foi publicada na Advanced Functional Materials com o título "Engineering a Hierarchical Pt/IrO2 Architecture with Tunable Hydrophilicity and High Conductivity for Ultralow-Ir-Loading PEM Water Electrolysis". O primeiro autor do artigo é o Dr. Dong Shu, formado em conjunto pela Universidade de XangaiTech e pelo Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai, tendo o Pesquisador Associado Wang Guoliang e o Pesquisador Yang Hui como autores correspondentes. A pesquisa recebeu apoio de projetos como o Programa Nacional de P&D Chave, a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, o Programa de Pesquisa de Prioridade Estratégica da Academia Chinesa de Ciências e a Associação de Promoção da Inovação Juvenil da Academia Chinesa de Ciências.
