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In dieser Arbeit wird das modellgestützte Kathodendesign für Lithium-Ionen Batterien vorgestellt, welches eine systematische Minimierung der Verluste und Steigerung der Energie- und Leistungsdichte ermöglicht. Durch eine Kombination von Mikrostrukturanalyse mittels FIB/SEM-Tomographie und elektrochemischer Impedanzspektroskopie wird das Kathodenmodell unabhängig von Literaturdaten parametriert und anschließend validiert. The model-aided cathode design for lithium ion batteries is presented, which enables a systematically minimization of loss processes and an increase of power and energy density. The cathode model is parametrized without values from literature by combining microstructure analysis via FIB/SEM tomography and electrochemical impedance spectroscopy and finally validated.