Das grundlegende Forschungsziel dieser Forschergruppe ist es, elementare Reaktionsschritte in der Elektrokatalyse zu untersuchen. Der neuartige Ansatz dieses Gemeinschaftsprojektes ist es allerdings, dass nicht das Experiment den Weg ebnet und die Forschungsrichtung vorgibt, wie es normalerweise in Forschungsverbünden der Fall ist, sondern dass die Theorie eine führende Rolle einnimmt, indem sie wichtige Fragestellungen definiert, die angegangen werden müssen, um ein besseres Verständnis der Elementarprozesse in der Elektrokatalyse zu gewinnen. Dennoch ist die Rückkopplung zwischen Theorie und Experiment entscheidend für die erfolgreiche Durchführung der Projekte, so dass ein Geben und Nehmen zwischen den einzelnen Disziplinen entsteht.

In dem benachbarten Feld der Oberflächenchemie und -physik (engl. Surface Science), in dem Prozesse an der Gas-Festkörpergrenzfläche studiert werden, hat es in den letzten Jahrzehnten einen enormen Fortschritt gegeben. Dies ist zu einem großen Teil durch Entwicklungen in der theoretischen Oberflächenchemie und -physik bewirkt worden. Daher können Theorie und Experiment auf einer Augenhöhe miteinander umgehen, was zu vielen sehr fruchtbaren Kollaborationen zwischen theoretischen und experimentellen Gruppen der Surface Science geführt hat. Dieser Ansatz soll auf die Elektrochemie im Allgemeinen und die Elektrokatalyse im Speziellen übertragen werden. Daher ist das Bestreben diese Forschergruppe, die Genauigkeit von mikroskopischen Surface Science-Studien auf die fest-flüssig Grenzfläche im Sinne einer Elektrochemischen Surface Science zu übertragen.

Im Detail sollen die Struktur der elektrochemischen fest-flüssig Grenzfläche, Protonen- und Elektronentransferreaktionen an Elektroden, Reaktionen in der elektrokatalytischen C1 Chemie, wie z. B. die Methanoloxidation, und die Struktur-Wirkungs-Beziehung nanostrukturierter Elektroden untersucht werden. Diese Projekte sind nicht nur im Interesse für die Grundlagenforschung, sondern sind im Prinzip relevant für jede Untersuchung in der Elektrokatalyse, da das Wissen über mikroskopische Details von Reaktionen in der Elektrochemie auch wichtig ist für das Verständnis auf der mesoskopischen und makroskopischen Ebene. Dies mag auch beitragen zu Fortschritten in der elektrochemischen Energiewandlung und -speicherung.