研究方向：主要从事材料计算模拟方法开发、低维纳米材料的理论计算、气敏材料理论计算、纳米能源催化理论计算。与国内外学者合作开发第三代碳-金属作用经验势函数以及分子动力学+驱动蒙特卡罗模拟程序，该程序在碳-镍，碳-铜等体系低维碳纳米材料生长研究领域有着广泛的应用。

研究方向：耐高温胶黏剂 功能涂料 高性能树脂基复合材料 耐高温高性能高分子材料

研究方向：近年来主要致力于新能源材料与器件的研究，特别是纳米材料的可控制备、离子输运调控、储荷机理及其在电化学储能器件中的应用，包括混合离子电容器、锂/钠/钾离子电池、碱金属负极保护等。

研究方向：主要从事高比能锂电池电极材料及电池电化学体系相关研究工作。具体包括锂硫电池正极材料、锂金属负极材料、锂硫电池电解液及添加剂；三元及钴酸锂电池高电压材料及电解质体系，高安全阻燃电解质体系、凝胶/固态电解质体系等方向。

研究方向：基于国家双碳战略规划，以发展清洁低碳能源为导向，重点针对关键催化材料与高效能量转换器件开展工作。逐步形成了以催化材料结构设计、精准创制、性能调控、集成应用的工作体系，实现了光—电—化学能间转换效率的提升。

研究方向：一直从事光纤传感与电池监测方面的研究，研究方向包括非线性光学、光纤传感、电池监测、电池安全等。围绕动力与储能电池的健康状态监测难题，进行了系列交叉学科的创新。

研究方向：? 纳米半导体材料的结构设计与器件应用 ? 新型能源器件构筑 ? 钙钛矿太阳能电池相关研究 ? 固态纳米孔生物单分子探测研究

研究方向：拓扑光学材料及拓扑相： 拓扑光学材料制备、有序/无序拓扑相理论及电磁应用设计 ； 红外微纳超结构及热辐射控制技术： 基于SPPs的红外微纳超结构设计及制备技术、亚波长金属周期结构电磁仿真及热辐射应用技术； 新型电磁超材料： 电磁超材料吸波设计及应用技术、电磁结构耦合特性及非线性研究。

研究方向：1）拓扑化学合成法实现新型二维过渡金属碳化物和氮化物的制备、调控及基本物理化学性质探究； 2）研究二维过渡金属碳化物和氮化物与光/电磁波相互作用； 3）基于二维过渡金属碳化物和氮化物开发太赫兹辐射源、波束调制、辐射控制等关键器件； 4）研发环境微能量收集/转换技术。

研究方向：多铁性薄膜、异质结构和相关的非易失性存储器件、自旋电子学 高 Tc 化合物和锰矿材料的显微结构、电子和磁性能 纳米结构材料的电、磁和热电特性 信息功能材料与器件，新材料探索 信息功能材料与器件，原型器件制作 超导电性，新材料探索 超导电性，微结构与超导电性 超导电性，临界电流密度与磁通动力学 铁电电子学与自旋电子学 能量存储与转换材料，介质储能 超导电性 能量存储与转换材料，热电转换 关联电子材料（磁电耦合及高温超导材料）合成与性能薄膜物性及相关器件原理 能量存储与转换材料