Das Vorhaben zielt auf Grundlagenuntersuchungen zu den festköperphysikalischen, festkörperchemischen und, besonders, kristallphysikalischen Prozessen der Natrium-Schwefel-Technologie, insbesondere der Einzelkomponenten für die Niedrigtemperatur-Natrium-Schwefel-Batterie. Hierbei kommen skalenübergreifende Charakterisierungs- und Modellierungsmethoden zum Einsatz, welche die jeweiligen Phänomene und Prozesse analysieren, quantifizieren und simulieren. Im Fokus stehen Defektmechanismen, die zur Degradation der Batterieperformance führen, das Defektengineering zur Vermeidung der Degradation sowie das Screening möglicher Ionentauscher, die Untersuchung perowskitischer Verbindungen für Korrosionsschutz und als Stromkollektoren. Für die Erreichung der Ziele des gesamten Verbunds sowie dieses Teilvorhabens wird die TUBAF ihre geschlossene Innovationskette im Bereich der Materialforschung, ausgehend von der Kristallographie und Mineralogie über die Festkörperphysik und -chemie, die Werkstoffwissenschaft bis hin zur Werkstofftechnologie bereitstellen. Die Aufklärung von Feinheiten der kristallographischen Struktur, vorliegender kinetischer Prozesse und thermodynamischer Phasenumwandlungen soll durch spezialisierte röntgeneinkristalldiffraktometrische und elektronenmikroskopische in situ-Experimente und durch Thermoanalyse und Kalorimetrie erfolgen.