Der Begriff Storage bezeichnet in den Materialwissenschaften primär die zeitlich verzögerte Bereitstellung von Energie oder Stoffen durch geeignete Werkstoffe, Strukturen und Bauteile. Zentrale Anwendungsfelder sind die elektrochemische Energiespeicherung (z. B. Lithium-Ionen-, Natrium-Ionen- oder Festkörperbatterien), Wasserstoffspeicherung sowie thermische und thermochemische Wärmespeicher.

Aus werkstofflicher Sicht stehen dabei die Speichermechanismen im Vordergrund: physikalische Speicherung (Druckgas, Kryo-, Porenspeicherung), chemische oder thermochemische Speicherung (Reversible Reaktionen in Hydriden, Oxiden oder Sorbentien) sowie elektrochemische Speicherung (Interkalation, Konversion, Legierung). Materialparameter wie Phasengleichgewichte, Diffusionskoeffizienten, Reaktionskinetik, Korrosionsbeständigkeit, mechanische Stabilität und Zyklenfestigkeit bestimmen Kapazität, Effizienz und Lebensdauer der Speicher.

Bei thermischen Speichern wird zwischen sensibler, latenter und thermochemischer Wärmespeicherung unterschieden. Latente Wärmespeicher nutzen Phasenwechselmaterialien (PCM) mit definierten Schmelztemperaturen, thermochemische Speicher basieren auf reversiblen chemischen Reaktionen und ermöglichen hohe Energiedichten und langfristige Speicherung. Für nachhaltige Energiespeichersysteme sind Rohstoffverfügbarkeit, Umweltbilanz, Recyclingfähigkeit und Sicherheit der eingesetzten Materialien entscheidend.

Die Entwicklung zukünftiger Speichertechnologien erfordert ein integriertes Verständnis von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, Mehrskalenmodellierung und Degradationsmechanismen, um hohe Energiedichten, schnelle Ladeprozesse und lange Zyklenlebensdauer bei gleichzeitig minimalem Ressourcen- und Umwelteintrag zu erreichen.