（1）有序纳米阵列材料(金属氧化物/氮化物/硫化物、导电聚合物、插层化合物、新型碳材料等)设计合成及其在新能源存储(超级电容器、锂离子电池、锂离子电容器、动力电池等)、微纳传感器、纳米光催化、超灵敏检测、环境净化等材料化学、电化学与光电化学应用研究。

（2）柔性可穿戴/可折叠新能源材料及其全柔性固态储能器件。

（3）先进材料结构与性能的理论计算与模拟。

主持完成国家自然科学基金项目，教育部博士点基金项目，教育部新世纪优秀人才支持计划项目和纳米技术专项等。

以第一作者或通讯作者在Adv. Funct. Mater., Adv. Electron. Mater., J. Power Sources, Electrochim. Acta, Biosens. Bioelectron., Appl. Catal. B, Nanoscale, Chem. Eng. J., J. Phys. Chem. C, Chem. Rec.等国际学术期刊上发表130余篇SCI论文，论文被国内外同行引用3500余次。

出版5部全英文专著。

授权26项国家发明专利。