研究方向：1.锂离子电池、高容量金属基储锂负极材料结构与性能调控 2. 新型电化学储能体系与器件、材料电化学反应体系的原位表征与分析

研究方向：主要研究方向为高能量密度锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池等新型储能材料与器件，近年来在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Nano Lett., Energy & Environ. Sci., ACS Nano, 等国际期刊上发表学术论文80余篇，ESI高被引论文和热点论文10余篇，论文总被他引3000余次。

研究方向：锂离子电池电极材料及绿色回收、电催化材料（电解水制氢）、多孔金属材料、材料计算学

研究方向：1、航空航天复合材料结构设计与制造 2、碳纤维复合材料高性能铺放制造技术 3、固体火箭发动机复合材料壳体 4、复合材料压力容器设计制造 5、多旋翼智能无人机系统研发

研究方向：超级电容器储能技术 储能材料 纳米电极材料

研究方向：锂离子电池关键正极材料研究及产业化技术开发 新能源动力电池关键材料研发 储能电池电极关键材料研究

研究方向：超硬涂层工具的制备与应用 切削、磨削理论与工艺 金刚石化学气相沉积设备与工艺 薄膜沉积和性能的计算机模拟技术

研究方向：研究方向1：高能量密度长循环锂离子电池 研究方向2：新型高性能“钠/钾”离子电池设计 研究方向3：可充电水系锌离子电池设计 研究方向4：柔性可穿戴储能器件的设计与开发

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