Skladování energie je klíčovým faktorem při využívání obnovitelných zdrojů energie a přechodu na udržitelnější energetický systém. Přesto stále existují některé výzvy, které brání plnému využití a efektivnosti energetických úložišť.
Mezi hlavní výzvy patří zvýšení efektivity, snížení nákladů, zvýšení kapacity, životnosti a hustoty skladování energie, ekologické dopady a integrabilita.
Tyto výzvy pohání potřeby výzkumu nových technologií a pokročilých materiálů.
Jako příklad lze uvést optimalizaci designu, elektrodových materiálů a elektrolytů v Li-ion bateriích; výzkum ultrakapacitorů využívajících nanostrukturované uhlíkové materiály, oxidy kovů a polymery; využití 2D materiálů (grafen, MoS2, ...) a mnoho dalších přístupů.
Při výzkumu pokročilých materiálů je vhodné zkoumat současně jejich elektrické i mechanické vlastnosti. Zároveň je klíčové znát rychlost a příčiny opotřebovávání nových materiálů před jejich reálným nasazením do praxe.
Optimálním přístrojem pro takový výzkum je mikroskop atomárních sil (AFM), umožňující ve vysokém rozlišení měřit lokální vodivost a kapacitanci, magnetické, termální i mechanické vlastnosti, topografii a mnoho dalšího. Díky roustoucí rychlosti zobrazování lze také pozorovat dynamické děje, například reakce na elektrodách.
