Trotz stetiger Bemühungen in Forschung und Entwicklung, gesellschaftspolitischem Druck und steigendem Umweltbewusstsein verzeichnet das Kraftfahrtbundesamt aktuell nur einen Anteil von 0.12 % Elektrofahrzeugen unter den deutschen PKWs. Mit dem Bestreben nach Klimaneutralität und grüner E-Mobilität scheinen stets die gleichen Herausforderungen zu kollidieren: Zu niedrige Energiedichten der eingesetzten Lithium-Batterien, eine ungenügende Ladeinfrastruktur sowie Sicherheitsrisiken durch brennbare Flüssigelektrolyte. Eine ökologisch fortschrittlichere Lösung präsentiert sich in Form von all-solid state-Batterien, welche das organische Lösungsmittel durch einen leitfähigen Festkörperelektrolyten ersetzt haben. Ein solcher Festkörperelektrolyt ist das LATP (Lithiumaluminiumtitanphosphat).
Sind die Diffusionsmechanismen in Lösung seit Stokes und Einstein weitestgehend verstanden, bleibt der Stofftransport in kondensierter Materie nur mittels mühseliger Methodenkombination zugänglich. Mit 3D Electron Diffraction (3D ED) präsentiert sich jüngst eine Technik, welche erstmalig auch die Untersuchung kleinster Partikel im Submikrometerbereich ermöglicht, wie sie bislang noch nicht an Festkörperelektrolyten durchgeführt wurde. So soll mit Hilfe der Elektronenbeugung am Modellsystem LATP ein neuartiger methodischer Zugang zur Gewinnung struktureller Feinheiten der atomaren Struktur geschaffen werden. Über schwachbesetzte Zwischengitterlagen des Lithiums sollen Diffusionskanäle visualisiert und darüber hinaus quantifiziert werden können. Auch sollen erstmals Störungen der idealen Kristallstruktur, welche entscheidenden Einfluss auf Leitfähigkeit und Zyklenstabilität des Materials haben, qualitativ und quantitativ erfasst werden.