1.薄膜材料：研究集中于材料的结构与性能调控，特别是在超硬薄膜和功能薄膜的合成及应用方面。针对薄膜材料在实际应用中面临的性能优化问题，结合材料物理与化学的特点，发展了多种薄膜材料的制备技术，探索了其在能源、电子等领域的潜在应用。通过综合理论与实验的研究方法，深入分析材料的微观结构与宏观性能之间的关系，为新型功能薄膜的设计与应用提供了重要的理论支持和实践基础。研究成果不仅推动了薄膜材料的科学发展，也在相关工业应用中展现了实际价值。（Acta Materialia. 2024, 262, 119439；Applied Surface Science. 2024, 660, 159927；Acta Materialia. 2024, 267, 119729；Nat Commun. 2023, 14, 4836；Scripta Materialia. 2023, 228, 115329）

2.储能材料：研究重点包括高性能电极材料的设计与合成，采用纳米技术和材料改性等方法，提高电池能量密度和循环稳定性。在固态电池领域，探讨其离子导电机制以及与电极材料的界面相互作用，提升固态电池的安全性和能量密度。还涉及了新材料的合成与表征，研究材料的微观结构与电性能之间的关系。为高效、环境友好的储能材料的应用奠定了基础。（J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 20291−20299；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202414420；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202405592；Adv. Mater. 2024, 36, 2401452；Energy Storage Materials. 2024, 73, 103828；Energy Storage Materials. 2024, 69, 2024, 103419；Small. 2024, 20, 2404879；Nano Lett. 2023, 23, 5307−5316）

3.量子点材料：研究集中于新型量子点的开发及其在储能、光催化和传感领域的应用。涉及多种量子点的表面化学修饰、电子结构优化及其功能化，并借助先进的理论计算和实验方法揭示其性能提升的机制：系统研究二维材料与量子点的异质结构，揭示了金属纳米颗粒与二维材料界面的独特电子和化学性质，为量子点在电子器件和催化中的应用提供了新思路；在研究MXene量子点材料时，受到病毒表面结构与受体相互作用的启发，通过引入类似生物学过程的化学机制，提出了在储能和催化应用中的新方法；此外，在量子点掺杂技术方面也取得了重要突破，通过在过渡金属硫化物量子点中引入Cu掺杂，优化了材料的电子结构和光吸收性能。团队研究成果对新型量子点材料在能源、环境和电子领域的广泛应用具有重要意义。（Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2311554；Small. 2024, 20, 2311461；Energy Environ. Mater. 2023, 6, e12438；Light: Science & Applications, 2023, 12:119；ACS Energy Lett. 2023, 8, 4386−4396；ACS Nano 2022, 16, 9679−9690；Chinese Journal of Catalysis. 2022, 43, 2913–2935）

4.计算模拟：研究主要集中在材料的电子结构、性质预测和相变行为等方面。通过应用第一性原理计算（如密度泛函理论，DFT）和分子动力学模拟（MD），探索新材料的物理和化学性质，包括热稳定性和电导性。此外还根据材料的界面现象，关注表面修饰对材料性能的影响，同时致力于功能薄膜和纳米材料的设计与优化，特别是在电子器件和催化应用中的表现。研究方向涵盖：能源材料的存储与转化机制；二维新型材料的电子、热电和催化性能；纳米材料的物理化学性能优化，包括吸附、扩散和反应动力学研究等。（Applied Surface Science. 2024, 651, 159237；Acta Materialia. 2024, 276, 120149；Phys. Chem. Chem. Phys. 2024, 26, 7896–7906；Journal of Nuclear Materials. 2023, 581, 154448；Adv. Sci. 2023, 10, 2205605；Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2200298）