重点研究氢、锂、镁等在轻质微纳电极材料中传输的热力学规律、扩散动力学和电化学极化现象等,注重电池从宏观到微观体系的转化;研究纳米电极材料的高结晶度成长机理,以及其组成、微结构、表面/界面性质等对其电化学性能的影响规律;构建新型微纳电极结构,进一步研究电解液的稳定性及其与微纳电极的兼容性;揭示纳米结构中电极反应机理,离子输运、电子传导及能量传输与转换的新规律及其演化过程;考察纳米电极材料在二次电池应用中的失效机理、安全性能与生态环境影响及废旧电池的资源化和循环生产过程,实现关键纳米材料的高效、低成本合成制备。