Kathodenmaterialien sind aktive Komponenten elektrochemischer Zellen, in denen Reduktionsreaktionen ablaufen und ionische sowie elektronische Leitfähigkeit bereitgestellt werden müssen. In Batterien (z.B. Li‑Ionen) bestimmen Kristallstruktur, Defektchemie, Diffusionspfade und Phasenstabilität von Oxiden, Phosphaten oder Sulfiden Energiedichte, Zyklenfestigkeit und Sicherheit. In Brennstoffzellen und Korrosionsschutzsystemen steuern sie Elektrodenkinetik und Degradationsprozesse.