(1)熔鹽化學與技術
(2)鋁電解原理與應用
(3)電極材料
(4)工業節能與余熱利用
(5)離子液體

博士生導師，中國有色金屬學會理事，中國化工學會離子液體專業委員會委員，中國金屬學會物理化學分會熔鹽化學委員會委員。主要從事熔鹽電解理論、鋁電解節能技術及熔鹽電解電極材料的制備方面的研究。作為課題負責人承擔多項國家級課題，其中包括國家重點基礎研究發展計劃973課題1項“非并網風電系統的特殊負載耦合機理研究”，國家高技術研究發展計劃863課題2項“新一代鋁電解金屬陶瓷復合材料電極的制備技術”，“新型鋁電解余熱回收利用技術”，國家自然科學基金重點項目1項“高溫高壓Raman譜創新技術及高溫高壓下物質微結構與性質”，國家自然科學基金面上項目2項，國家重大產業開發專項課題1項“電解鋁固體廢棄物無害化處理與綜合利用技術開發”。此外還參與過國家863項目1項，973項目1項和國家自然科學基金2項。
在863項目研究過程中，研究高溫熔鹽對陶瓷陽極的電化學腐蝕和化學腐蝕機理，2003年在國內首次制備出了大型NiAl2O4基金屬陶瓷惰性陽極，并設計了國內首個3000A規模的惰性陽極電解槽，進行了惰性陽極電解試驗。在鋁電解槽余熱回收利用方面進行了研究，提出了利用熔鹽對電解槽側部散熱進行回收利用的觀點，并提出鋁電解槽余熱回收與氧化鋁生產管道化熔出利用余熱相結合的熔鹽介質循環體系。申請相關發明專利5項。為了配合新型節能鋁電解槽的研制，在電解槽溫度場、電磁場和流動場模擬計算方面進行了研究，取得了相應的成果。2010年又承擔了國家支撐計劃項目“低溫低電壓鋁電解新技術”的部分工作，該課題的順利實施將為我國鋁電解工業的節能減排作出重要貢獻。

近年來多次出訪美國、俄羅斯、挪威、新西蘭、日本、澳大利亞和法國，與美國鋁業公司、海德魯鋁業公司和俄羅斯鋁業公司建立了科研合作關系。在第8屆中俄新材料、新工藝研討會上作大會特邀報告。在國內外發表文章160多篇，被SCI、EI收錄100余篇。申請發明專利9項，已經獲得授權5項。曾獲得中國高校科學技術獎（自然科學）二等獎，遼寧省科學技術獎（自然科學）二等獎，三等獎，中國有色金屬工業科學技術獎一等獎、二等獎。2004年進入遼寧省“百千萬”人才工程百人層次。