主要從事高安全性電池及關鍵材料體系的研究，以構筑高安全、低阻抗和高穩定電極/液態和固態電解質系統及界面為研究目標，聚焦于解決當前和下一代鋰電池中的安全問題，取得了一系列兼具科學意義和產業應用價值的創新成果：（1）在國際上率先闡明了鈦酸鋰電池的界面催化反應脹氣機理，獲得被行業廣泛認可的界面隔絕層解決方案，制備出高密度高穩定且快速充放電性能優異的長壽命鈦酸鋰材料，研究成果成為產業界和學術界解決鈦酸鋰電池產氣問題和發展高密度、高穩定鈦酸鋰材料的重要理論依據；（2）提出了由內至外解決高容量鋰金屬負極鋰枝晶生長和體積變化的實用化方案，率先開發了高強度致密化聚合物電解質和三維多孔銅集流體，促使鋰金屬的均勻沉積并形成穩定的固態電解質界面（SEI）膜，顯著提升了高能量密度鋰金屬電池的電化學性能和安全性能；（3）提出了聚合物電解質層次結構和三維交聯結構的設計思想，發展了常溫離子電導率接近液態電解液的新型聚合物電解質及其原位制備方法，構筑了高穩定和低阻抗電極/聚合物和無機固態電解質界面，大幅度提升了鋰電池循環和安全性能，發展的聚合物電解質原位制備方法成為構筑低阻抗高穩定聚合物固態電解質/電極界面、制備高性能聚合物固態電池的基本方法。