Chất xúc tác cực dương để sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân PEM chủ yếu là Ir/IrO2 và chất xúc tác điện cực catốt chủ yếu sử dụng kim loại Pt. Hiện nay, chất xúc tác catốt được sử dụng rộng rãi thường dùng để chỉ chất xúc tác điện tổng hợp cacbon đen bạch kim, có thể đạt được hoạt tính khử oxy cao và độ ổn định nhất định trong điều kiện axit. Vấn đề lớn nhất đối với bạch kim kim loại quý làm chất xúc tác catốt hiện nay là liệu hoạt động xúc tác có thể được tối đa hóa hay không và để đạt được hiệu quả mong muốn, chúng ta phải đạt được một lượng bạch kim nhất định. Hoạt động xúc tác điện cần được cải thiện trong khi khả năng tải của bạch kim giảm. Công nghệ này cần thực hiện những thay đổi nhất định về thành phần vĩ mô và hình thái vi mô, đồng thời thay đổi cấu trúc ban đầu để giải quyết căn bản vấn đề sử dụng hiệu quả chất xúc tác. Chất xúc tác điện đưa ruthenium làm chất xúc tác nhị phân, có thể loại bỏ các nguyên tố oxy một cách hiệu quả. Hoạt tính của bạch kim được tăng cường và hoạt tính xúc tác được cải thiện đáng kể. Quá trình phân hủy nước đòi hỏi năng lượng điện cao, điều này hạn chế quá nhiều khả năng xúc tác của bạch kim nguyên chất, Ru có thể phân ly các chất trung gian hydro và oxy ở điện thế thấp hơn, cải thiện đáng kể khả năng oxy hóa của chất xúc tác điện. Đây cũng là cơ chế nhị chức năng được sử dụng rộng rãi nhất.