Im JCNS-3 werden verschiedenste Neutronen- und komplementäre Röntgenmethoden genutzt und entwickelt, um Energiematerialien und Systeme der Energietechnik in-situ und operando zu untersuchen.
Nanostrukturierte Grenzflächen sind von großer Bedeutung in diversen Anwendungen, z.B. in Batterien und Elektrolyten, Brennstoffzellen oder auch der heterogenen Katalyse. Nahezu generell tritt eine Restrukturierung auf beiden Seiten der Grenzflächen auf, typischerweise über 3 bis 5 atomare bzw. molekulare Lagen. Diese Restrukturierung beeinflusst sowohl die Struktur als auch die Dynamik auf beiden Seiten der Grenzfläche, welche wiederum physikochemische Eigenschäften, und somit die Anwendungen verändern. Auch Volumenmaterial können nanostrukturierte Defekte und Restrukturierung aufweisen, welche es zu verstehen gilt.
Wir nutzen verschiedene Streumethoden um kurz- und langreichweitige (Fehl)Ordnung zu charakterisieren, vor allem auch die Methode der Paarverteilungsfunktion. Um dynamische Prozesse wie die Diffusion von Ionen/Protonen und Molekülen durch Materialien oder auf Oberflächen zu erforschen, nutzen wir beispielsweise quasielastische Neutronenstreuung.
