In dieser Arbeit werden neuartige Anodenkonzepte für Zink-Luft und Lithium-Ionen-Batterien als elektrochemische Energiespeicher für zukünftige Anforderungen in Hochleistungsanwendungen vorgestellt. Gegenstand des Promotionsvorhabens sind zum einen Zink-LuftBatterien als aufstrebende Technologie für eine sichere und nachhaltige Energiespeicherung und zum anderen Lithium-Ionen-Batterien, die im Kontext der Elektromobilität besondere Herausforderungen hinsichtlich einer schnellen Wiederaufladbarkeit zu lösen haben. Mit der Forschung an einem Zinkoxid-Kohlenstoff-Verbundmaterial für alkalische Zink-LuftBatterien wurde eine neuartige Zinkelektrode entwickelt. Im Vergleich zu den bisher verwendeten konventionellen Zinkanoden weist dieses innovative Material eine deutlich verbesserte Speicherkapazität und Wiederaufladbarkeit auf. Die Forschungsergebnisse wurden im Januar 2021 im Journal of Power Sources veröffentlicht. Durch eine detaillierte Analyse der Grenzschicht zwischen Zinkelektrode und Elektrolyt konnten wichtige Erkenntnisse über die Wiederaufladbarkeit von Zink-Luft-Batterien gewonnen werden. Dabei wurde der üblicherweise verwendete Zinküberschuss sowie der alkalische Elektrolyt als Schwachpunkte für die Weiterentwicklung dieser Technologie identifiziert. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts wurden im April 2023 in Advanced Materials Interfaces veröffentlicht. Diese Erkenntnisse führten zu einer Neubewertung des gesamten Zink-Luft-Batteriesystems mit dem Ziel, nicht nur den Elektrolyten zu ersetzen, sondern eine Doppelnutzung zu ermöglichen, welche den Einsatz einer Zinkanode überflüssig macht. Dies führte zur Entwicklung einer anodenfreien Zink-Luft-Batterie, die im Februar 2024 erstmalig in Small vorgestellt wurde. Die Forschungsarbeiten zu Lithium-Ionen-Batterien wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens „PERSEUS: Aufbau einer skalierbaren Prozesstechnologie zur Herstellung von binderfreien Elektroden für den Einsatz in Energiespeicheranwendungen basierend auf funktionalisierten Carbon Nanohorns“ durchgeführt. Hierbei wurden binderfreie Elektroden auf Basis von Kohlenstoffnanohörnern für den Einsatz in schnellladefähigen Energie-speichern entwickelt. Die Ergebnisse sind in der Technischen Informationsbibliothek Hannover veröffentlicht.