非贵金属电催化   高性能非贵金属电催化剂是电化学能源研究的核心与基础。课题组致力于针对电化学能源器件应用中的关键科学问题，发展高密度、高活性、有效电催化位点的可控构建与调控新方法，理解电催化反应机制，揭示低成本、高性能非贵金属电催化剂的可控构筑规律及其与器件性能间的构效关系。

电化学能源转换器件   以燃料电池、电解水制氢和金属空气电池为代表的电化学新能源技术是国家能源转型战略的重要组成部分。我们聚焦于发展高活性与高稳定性的非贵金属燃料电池催化剂与器件；面向规模化制氢需求的高性能低成本电解水催化剂与器件；以及高功率密度和循环寿命的金属空气电池。

新型薄膜太阳能电池   (1) 为应对未来TW级能源需求，从选取丰度高、成本低的新材料出发，开发新型低成本太阳能转换材料与电池制备工艺，研究和解决新材料面临的新问题与挑战，实现高效率低成本薄膜太阳能电池。(2) 发展大面积、高效率有机无机杂化与纯无机钙钛矿薄膜太阳能电池，理解与解决其稳定性问题。