Energiematerialien sind Werkstoffe, die gezielt für Umwandlung, Speicherung, Transport oder Effizienzsteigerung von Energie entwickelt werden. Dazu zählen Elektroden- und Elektrolytmateriealien für Batterien, Brennstoffzellen und Superkondensatoren, Halbleiter für Photovoltaik, Thermoelektrika, Wasserstoffspeichermaterialien sowie funktionale Katalysatoren. Ihre Leistungsfähigkeit wird durch Mikrostruktur, Phasenstabilität, Ionen- und Elektronenleitfähigkeit sowie Degradationsmechanismen bestimmt.