1.先进电子显微学分析方法与原位透射电镜技术研究

2.电子束敏感材料构效关系研究（分子筛、卤化物钙钛矿材料等）

3.光电催化材料研究（光催化、光电催化等）

主要从事先进电子显微学分析方法和新能源材料原子尺度构效关系研究。截至2023年，发表SCI学术论文120余篇，他引2800余次，H因子30，其中以第一和通讯作者在《国家科学评论/Natl. Sci. Rev.》、《Nat. Commun.》、《Matter》、《Adv. Mater.》等期刊上发表论文30篇；主持国家和省部级等科研项目8项，参与国家自然科学基金重大项目1项，入选武汉市“曙光计划”；在国际和国内学术会议做邀请报告10余次。