Bon dia. Tot i estar a la junta de la SCQ, preneu la meva participació com una opinió personal. No recordo que en el marc de la SCQ s'hagi dut a terme cap discussió que pugui aportar res aquí.
Dit això, alguns comentaris...
(1) Crec que convé entendre la fórmula química com una convenció internacional. Des d'aquest punt de vista, intentaria ser molt coherent amb les propostes de la IUPAC, de la viquipèdia anglesa i de Wikidata. Al llibre blau de la IUPAC, hi ha <sub>/<sup> fins i tot quan la càrrea queda desplaçada (per exemple methanidyl al P7). També s'usa el guió mitjà per a la càrrega negativa, però probablement no cal obrir una altra discussió. Per a fórmules més complexes, s'usen imatges.
A la viquipèdia anglesa he vist {chem2} i a Wikidata apareixen àlies amb els subíndexs en Unicode.
(2) Entenc que usar Unicode presentar les dificultats que ja heu citat. Dificultat d'ús, dependència de la font usada, dubtes amb lectors de pantalla, dificultats en cerca (ningú cercarà usant Unicode). Tot i així sembla una opció raonable en termes de codificació de les dades.
(3) En entorns quimioinformàtics, les fórmules empíriques o moleculars solen expressar-se sense usar subíndexs: CO2, SO4(2-)... (vegeu per exemple la capa corresponent de l'InChI).
(4) Usar {chem} o {chem2} facilita la identificació semàntica de l contingut.
Amb aquestes referències, si he decantar-me per una opció, aniria per usar un etiqueta semàntica ({chem2}) i la introducció del contingut sense subíndexs. La representació del contingut seria textual, quan sigui possible, usant <sub>/<sup> o Unicode. Si el contingut és complex llavors el sistema informàtic (plantilla, CSS...) hauria de passar a format gràfic (MathML, SVG...) com a últim recurs.