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Zusammenfassung:
Batteriebasierte Energiespeicher – darunter insbesondere die Lithiumionenbatterie – stellen eine Schlüsseltechnologie zur erfolgreichen Bewältigung der Energiewende dar. Moderne Lithiumionenbatterien sind hochkomplexe, partikulär aufgebaute Systeme, deren Materialdesign ein tiefgehendes Verständnis der involvierten Transportprozesse erfordert. Bisher mangelt es an Analytikmethoden zur Untersuchung dieser Transportprozessen mit räumlicher Hochauflösung, um einzelne, nanoskopisch kleine Bestandteile einer Batterie zu charakterisieren und somit mögliche Schwachstellen exakt identifizieren zu können. In der vorliegenden Arbeit soll ein Beitrag zur Schließung dieser Lücke aufgezeigt werden. Es werden zwei neuartige Methoden zur nanoskaligen Analytik an Batteriematerialien entwickelt und vorgestellt. Beide Methoden basieren auf dem Einsatz der Rasterkraftmikroskopie. Der Fokus der Untersuchungen liegt dabei insbesondere auf der räumlich hochaufgelösten Quantifizierung der ambipolaren Diffusion in Batterie-Elektrodenmaterialien, welche einen fundamental wichtigen Transportprozess in Lithiumionenbatterien darstellt.

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