主要從事納米金屬材料的設計合成，與能源存儲及電化學催化應用等研究。具體包括：

1）合金設計與脫合金機理：利用（快速）凝固、液固反應、氣固反應、磁控濺射、電沉積等技術，設計制備前驅體合金，通過原位（XRD, Raman, TEM）與非原位手段，研究脫合金機理；

2）納米多孔金屬材料的制備與結構調控：利用脫合金技術，提出“加工控形、腐蝕控構”技術途徑，制備面向特定功能應用的納米多孔金屬材料并調控其成分與結構，包括納米多孔金屬薄膜、一維納米多孔金屬、超低密度納米多孔金屬、塊體納米多孔金屬、納米多孔復合材料等；

3）能源存儲：研究納米多孔金屬材料在鋰/鈉/鉀離子電池、鎂離子電池、鋰-空氣電池、鋅-空氣電池等二次電池中的性能與應用；利用原位（XRD, Raman）與非原位手段，結合理論模擬計算，研究電極儲能機理并指導研發高性能電極材料；

4）電化學催化：研發應用于燃料電池（氧還原反應）、水分解制氫（析氫反應，析氧反應）、二氧化碳還原、氮氣還原等反應的高本征活性納米多孔金屬材料，并結合理論模擬計算探究催化過程機理。

2004.2-2005.10：德國波鴻魯爾大學材料所，博士后（洪堡學者），合作教授：Prof. Gunther Eggeler；

2005.11-至今：山東大學材料科學與工程學院/材料液固結構演變與加工教育部重點實驗室，教授、博導。

2007.7-2007.9，2008.7-2008.9，2009.7-2009.8，2010.7-2010.8，2011.6-2011.8，2013.8-2013.8，2014.7-2014.8，2015.8-2015.8，2016.9-2016.9：德國波鴻魯爾大學材料所，訪問學者。