​针对国家能源和材料领域的重大需求，围绕动力燃油清洁生产、动力电池与储能、电化学能源转化等前沿研究方向，系统开展汽柴油深度脱硫、锂（钠、钾）离子电池、超级电容器、金属空气电池、电催化分解水制氢等方面的理论与技术研究，在国内外形成具有影响力的特色研究方向，推动我国能源结构调整与转型发展。

　　主要开展燃料电池及液流电池方向的基础理论及应用研究，包括燃料电池核心催化机理、关键材料和部件开发（催化剂、聚电解质膜及膜电极集成）、高温质子交换膜燃料电池、微生物燃料电池、液流电池多尺度传热传质控制与仿真及系统设计与集成等。

　　​面向国家动力装备核心关键技术和制造能力的提升，团队长期致力于燃料高压喷射、喷雾燃烧光学诊断与高性能数值仿真、天然气/生物柴油等替代燃料以及氢、氨、甲醇等低碳/零碳燃料发动机/燃气轮机喷雾燃烧理论研究、技术创新及产业推广，重点服务于车用、船舶、航空航天、国防装备、工程机械、农业机械、发电设备等的动力系统及装备领域，为清洁高效燃烧，助力“双碳”目标实现提供理论与技术支持。

　　面向国家能源领域重大需求，针对工业电解水、化石燃料产氢能耗高、二次污染严重等问题，深耕光电化学工程领域，致力于绿色氢能高效制备、CO2光电热催化转化、能源安全检测等领域的理论与技术创新及产业应用。

　　以能源与化工领域的国家重大需求为牵引，针对太阳能利用过程中光-电-化学相关的电荷转移和传递过程（流动、传热与传质）强化中的共性关键问题，从事高效太阳能光电和化学转化利用和多相流动条件下小分子转化过程强化等方向的研究，为本领域产业升级与发展提供理论与关键技术支撑。