研究方向：主要从事富碳纳米分子（如石墨烯分子、巴基碗、碳纳米环等）的合成、功能化、超分子组装及其相关性能研究。以第一作者或通讯作者在Nature Materials，Nature Chemistry，Nature Communications，Science Advances, J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.等发表多篇论文.。研究成果受到了国际重要期刊或网站如Nature Chemistry，Angew. Chem. Int. Ed.，Chemistry World，Nature China，NPG Asia Materials等专文进行关注和点评。2012年获得教育部自然科学奖一等奖（第二完成人），2013年获得全国百篇优秀博士论文奖，2015年获得国家自然科学二等奖（第二完成人）。

研究方向：碳材料表面陶瓷涂层制备 涂层高温抗氧化性能研究 涂层抗烧蚀、抗热震、抗冲刷分析

研究方向：成本电化学储能体系、电极材料结构及界面电化学研究、原位电化学表征技术

研究方向：? 协同的共价-超分子聚合物 （Synergistic Covalent-and-Supramolecular Polymers， CSPs） ? 机械互锁聚合物 （Mechanically Interlocked Polymers， MIPs） ? 编织聚合物网络 （Woven Polymer Networks， WPNs）

研究方向：主要研究方向为有机岩石学、煤地质学及地球化学。

研究方向：主要研究方向为超薄无机二维材料的可控制备，高性能碳基（石墨烯、生物质炭等）材料的结构设计，层状纳米复合材料的异质组装，超级电容器正负极匹配性研究，电荷转移型电容去离子技术在海水淡化中的应用研究，锂金属电池电解液及其界面的设计研究。

研究方向：铜、金火法/湿法冶金关键技术及新技术、稀贵金属提取及高值化利用、冶金工艺过程生命周期评价及资源综合利用等。

研究方向：新型复合材料的设计及其在下一代二次电池中的应用，包括固态电解质与电解液优化、锂负极界面与结构设计、电极微结构调控等。

研究方向： 主要从事是新型有机/高分子功能材料的分子设计、合成及光电功能研究。研究方向包括：1）有机/高分子非线性光学材料的分子设计与合成及其应用；2）具有光电活性的新型共轭有机分子/高分子的设计与合成及其应用；3）有机光电活性分子的超分子自组装及光电性能的研究。

研究方向：稀土储氢材料及其在化学电源、氢能/储能领域的应用。