Komplexe Mischkristalle (CCSS), die fünf oder mehr Elemente in einer einfachen Kristallstruktur enthalten, bieten konzeptionell einzigartige, vielversprechende Perspektiven in wissenschaftlichen und technologischen Bereichen, in denen die Oberfläche Eigenschaften bestimmt – z.B. Elektrokatalyse und Korrosion - und die für nachhaltige Energiesysteme entscheidend sind. Der SFB will CCSS als Materialdesignplattformen nutzen: dazu wird ein kombiniertes theoretisches und experimentelles Verständnis der CCSS auf atomarer Ebene geschaffen, da die besonderen Eigenschaften auf der hohen Anzahl verschiedener polyelementarer aktiver Zentren auf der Oberfläche beruhen.

DEMI zielt darauf ab, die Elektrokatalyseforschung zu revolutionieren, indem es von einem traditionellen "Anfangszustandskonzept" zu einem datenzentrierten Verständnis der dynamischen und metastabilen aktiven Grenzfläche von Elektrokatalysatoren während der Reaktionen übergeht. Das Projekt zielt darauf ab, die Beschränkungen von elementaren oder binären Legierungskatalysatoren zu überwinden, indem Hochentropie-Materialien (HEM) erforscht werden, um stabile und aktive Elektrokatalysatoren für nachhaltige Anwendungen zu entdecken. Die Forschung integriert theoretische Modellierung, Hochdurchsatzsynthese, Nanopartikelsynthese, elektrochemische Techniken und maschinelles Lernen, um die aktive Grezfläche von HEM-Elektrokatalysatoren zu verstehen und zu kontrollieren. Der Ansatz umfasst evolutionäres Screening, beschleunigte Charakterisierung auf atomarer Ebene, Operando-Experimente mit hohem Durchsatz, Entwicklung inverser Aktivitäts-Struktur-Beziehungen und aktives Lernen unter Verwendung von Materialinformatik, um eine Theorie der Metastabilität für Sauerstoff-Reduktion, -Evolution und CO2-Reduktion bei Energieumwandlungsreaktionen zu etablieren.