研究方向：长期开展材料表界面介尺度科学研究，针对材料生长过程调控难题，提出了界面浓度场是材料生长过程的关键控制机制，利用原位电镜验证了动态浓度场对材料结构的实时调控作用，发展了原位实验与计算模拟耦合的材料表界面介尺度科学的研究方法。采用反应速率和传质速率调控界面浓度场，发现了反应-传质对材料结构的普适性调控作用，建立了基于反应-传质调控的材料结构定向合成新方法。应用该方法，与中石化等企业合作，可控规模化制备了不同形貌结构的纳米材料。

研究方向：1、新型电化学储能器件体系及工艺开发 2、碳材料电化学过程模拟 3、基于多孔电极理论的储能器件仿真 4、机器学习在储能器件开发中的应用

研究方向：高分子二维膜材料结构设计与调控 纳米无机/高分子复合功能膜的仿生制备及性能调控 难分离工业废水、有机溶剂的膜法处理与回收再利用 高性能锂离子电池隔膜设计与调控 工业窑炉烟气净化/催化材料制备及应用

研究方向：含氟功能高分子的设计与合成；材料表面功能化；有机无机杂化材料；生物医用材料

研究方向：宽禁带半导体(GaN)器件、材料与设备 微波毫米波太赫兹集成电路与工艺 超宽禁带半导体(金刚石、氧化镓、氮化铝)器件、材料与设备 石墨烯及二维半导体器件与材料 柔性新能源与可穿戴器件

研究方向：1. 二次电池电极材料的设计及机理研究 2. 新型有机电极材料的设计及其电池应用 3. 电极/电解液界面特性研究 4. 功能电解液（特别是固态电解质）的设计与优化

研究方向：[1]储能用电池新体系（钠离子电池，钾离子电池... ...） [2]固态电解质与全固态电池 [3]关键电极材料的设计、开发与可控合成 [4]材料的结构相变与储能机制研究

研究方向：钙钛矿光电器件制备与表征、有机半导体光电器件制备与表征、光物理表征，新型半导体光电器件衰减机制研究

研究方向：1. 新能源材料与器件（锂离子电池/钠离子电池电极材料、超级电容器电极材料、金属-空气电池电极材料、电池系统和废旧电池的回收利用、锂离子电池的纯电动和混合动力系统） 2. 有色冶金（铝电解工艺、铝电解电极材料）

研究方向：基于我国二次电池全生命周期绿色循环利用可持续发展策略，针对二次电池回收效率低、材料成本高、降解难度大、应用环境/经济效益低、工艺流程复杂等科学问题和技术难点，围绕二次电池绿色高效回收与资源循环利用技术开展了从原理创新、技术突破到体系构筑的系统研究工作：(1) 高性能二次电池失效分析及健康状态快速评估研究；（2）废旧电池新型绿色回收处理技术与溶释机理研究；（3）绿色可降解二次电池材料及可持续资源化利用研究。