1. 新型納米多孔材料在節能環保中的應用。
2. 新能源材料：包括儲氫材料、相變儲能材料、鋰離子電池及可燃冰水合物。
3．納米催化劑在能源轉化中的應用。
4. 中子散射技術的應用。

工學博士，北京大學博雅特聘教授、博士生導師、國家杰出青年基金獲得者、科技部重點研發計劃項目負責人、科睿唯安全球高被引科學家。現任北京大學材料科學與工程學院副院長、工學院副院長、北京大學清潔能源研究院院長，Scientific Reports、CCL、Energychem等期刊編委，Advanced Energy Materials、APL Materials客座編輯，中國物理學會中子散射專業委員會委員，中國化學會能源化學專業委員會秘書長。