Das Ziel im Forschungsfeld Materialien ist es, neuartige Materialien mit potenziell höheren Energiedichten zu identifizieren, die gleichzeitig sicher sind und zu niedrigeren Kosten produziert werden können. Zudem soll mit diesen eine schnelle Ladung und Entladung über viele Zyklen möglich sein. Notwendig ist dabei eine Neuentwicklung oder Optimierung sowohl der Elektroden- als auch der Elektrolytmaterialien.

Um hohe Energie- und Leistungsdichten zu erreichen,- forschen die Mitglieder der Gruppe daran, unerwünschte chemische Reaktionen an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt zu minimieren oder vollständig auszuschalten. Die Entwicklung geeigneter Synthesen steht für die neuen Materialien im Vordergrund, da die Prozessführung die technischen Eigenschaften eines Materials, z.B. die Ladezyklen-Stabilität, stark beeinflusst.

Ein weiterer Schwerpunkt in diesem Forschungsfeld ist die Entwicklung gänzlich neuartiger Batteriekonzepte (z.B. Magnesium-Batterie). Diese besitzen das Potenzial, deutlich höhere Speicherkapazitäten als alle bisher bekannten Konzepte zu erreichen.