1. 新型纳米多孔材料在节能环保中的应用。
2. 新能源材料：包括储氢材料、相变储能材料、锂离子电池及可燃冰水合物。
3．纳米催化剂在能源转化中的应用。
4. 中子散射技术的应用。

工学博士，北京大学博雅特聘教授、博士生导师、国家杰出青年基金获得者、科技部重点研发计划项目负责人、科睿唯安全球高被引科学家。现任北京大学材料科学与工程学院副院长、工学院副院长、北京大学清洁能源研究院院长，Scientific Reports、CCL、Energychem等期刊编委，Advanced Energy Materials、APL Materials客座编辑，中国物理学会中子散射专业委员会委员，中国化学会能源化学专业委员会秘书长。