Die Simulationswerkzeuge von Automobilherstellern konzentrieren sich in der Regel auf die Batterie- oder Systemebene. Der Einfluss von darunter liegenden Ebenen, z.B. der Partikel- und Elektrodenebene, auf das Zell- und Batteriesystem ist für Automobilhersteller ebenso wichtig, um die Parametrisierung der Batteriemodelle und das Batteriedesign zu verbessern. Das Design neuer Elektroden wird bereits jetzt durch Modellierung und Simulation unterstützt, aber der experimentelle Teil ist immer noch der dominierende Teil in Bezug auf Zeit und Kosten. Um die Designkosten und den Zeitaufwand für die Entwicklung von neuen Elektrodengenerationen zu reduzieren, muss das virtuelle Design auch auf der Ebene der Elektrodenmikrostruktur prädiktiver werden. Um das Design von neuen Batteriegenerationen durch Modellierung und Simulation besser zu unterstützen, müssen somit ein neuer Grad an Modellgenauigkeit erreicht und ein neues Analysewerkzeug entwickelt werden, das die gesamte Erkenntniskette der Batterieforschung abdeckt und auf geeignete Weise experimentelle und simulierte Daten miteinander kombinieren kann.

Das Ziel des HiBRAIN-Projekts ist es daher, einen ganzheitlichen Ansatz zu entwickeln, der u.a. auch die Einbeziehung von künstlicher Intelligenz (KI) zur Optimierung des Elektrodendesigns umfasst. Es soll ein effizientes Tools zum virtuellen Design neuer Elektroden entwickelt werden, ausgehend von einer Auswahl an geeigneten Materialien, über die Wahl der Mikrostruktur (z.B. Größe und Form von Primär- und Sekundärpartikeln), die zusätzliche Beschichtung von Aktivpartikeln bis hin zum Aufbau und Dicke der Elektroden.