研究方向：面向国家对新型储能技术的重大需求，致力于解决基础研究和应用技术开发所面临的关键科学问题和技术瓶颈，近十年来，一直从事于镁电池材料与器件方面的研究工作。其一、针对镁电解液溶液中镁离子与阴离子解离困难的问题，提出了电荷离域大体积阴离子设计理论，研制出硼中心阴离子镁电解液；其二、立足于高比能储镁正极的开发，合成了系列铜属硫族化合物储镁正极材料，阐明了亚铜离子化学平衡诱导的快速储镁动力学机理；其三、围绕镁离子电沉积形核势垒高、形核不均匀的问题，提出多效应协同限域镁形核策略，揭示镁负极循环寿命的延长机制。 目前，初步形成了储镁正极材料与机制、镁电沉积形核-生长控制机理和镁电解液与器件三大研究方向，建立了可充电镁电池关键材料发展的新理论和新方法，为镁电池商业化道路提供理论和技术支撑。

研究方向：[1].锂离子电池电极材料的制备和研发 [2].储能电池电极材料的开发和应用，新能源材料的设计和开发

研究方向：1] 高性能全固态锂金属电池的开发和应用 [2] 软物质基（高分子、水凝胶、纤维素等）离子导体的开发和应用

研究方向：主要研究方向涉及矿物晶格缺陷与浮选行为构效关系；矿物基大宗固废资源（高值）化利用；半导体矿物催化小分子活化转化及其密度泛函理论计算等。

研究方向：固废资源化与污染控制 环境仿生催化 人工智能大数据与环境绿色发展 环境电化学

研究方向：新型有机无机杂化钙钛矿材料 有机半导体材料 光电功能材料与器件

研究方向：先进储能材料

研究方向：[1]资源微生物技术 [2]难选矿产资源的高效选冶 [3]矿山废水的处理与资源化 [4]非金属矿物精细提纯

研究方向：[1] 新型导电框架材料的设计与合成 [2] 导电框架材料的构效关系 [3] 导电框架材料的电学应用

研究方向：低维（纳米与薄膜）材料制备技术 真空镀膜技术与设备的开发研究，LICVD法制备纳米微粉技术与设备的开发研究和真空冷冻干燥法制备无机纳米粉体材料技术与工艺的开发研究。