以電化學方法和技術為基礎，對新能源材料在能源存儲與轉化器件中的基礎應用進行實驗探索與理論闡釋，揭示理解其中的新現象、新理論，闡明材料結構與性能間的構效關系，建立和發展新型能源材料宏量可控的制備方法和技術，構建高效、清潔的能源轉換器件。包括以下研究方向：

（1）新型能源材料和器件的設計與性能優化。結合原位光譜技術揭示復合材料的儲能機理，指導新型復合儲能材料的制備及其應用（如金屬空氣電池、鋰-碘電池、超級電容器等）；

（2）非貴金屬催化劑的創新性合成與應用。設計合成高催化活性的多功能催化劑，用于金屬空氣電池、電化學二氧化碳還原、燃料電池、電催化制氫產氧等。

入選山東省“泰山學者”青年專家、海外高層次人才青年項目、省杰青, 擔任電化學、Nano Research、eScience、Chinese Chemical Letters等期刊青年編委

圍繞界面電化學與原位電化學表征技術中的關鍵科學問題，開展新型電極材料表界面功能化設計與電化學能源轉換機理方面的研究工作。至今已在Nature Nanotechnology、Nature Communications、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Science Advances、Energy & Environmental Science等國際期刊發表SCI論文90余篇，被引用12 000余次 （H-index 為50）。