主要从事纳米储能材料与器件研究，包括材料结构设计、可控构筑、器件组装和原位表征等。设计并构筑了新型钾离子预嵌入层状过渡金属氧化物正极材料用于高性能的钠/钾离子电池；通过梯度静电纺丝热解法成功合成了一系列复杂纳米管金属氧化物电极材料，用于高效能源存储器件。主持和参与项目如下：

Ø  国家自然科学基金青年基金（21905218）：铁/锰基层状过渡金属氧化物正极材料的精细结构调控及储钾机制，26万元

Ø  国家自然科学基金重点项目（51832004）：分级介孔纳米线钾离子电池正极材料的表界面调控及原位作用机制，300万元；

Ø  国家自然科学基金青年基金（21805219）：基于过渡金属磷化物钾离子电池负极材料的可控制备及储钾机制研究，25.2万元。

迄今已在Nature Nanotechnology、Nature Communications、Nano Letters、ACS Nano、Journal of the American Chemical Society、Advanced Energy Materials、Nano Energy等国际知名期刊发表SCI论文50余篇，IF>10.0的20余篇，论文他引1800余次，11篇入选ESI前1%高被引论文，4篇入选ESI前0.1%热点论文，H因子25，申请国家发明专利10余项。获第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国赛银奖、湖北省金奖，“创青春”大学生创业大赛全国赛铜奖、湖北省金奖，武汉理工大学 “十佳学术科研之星”、湖北省大学生“创业之星”、2019年第二季度“武汉楷模”等荣誉称号，获中国建材“最佳自主创新奖”、国家奖学金、卓越奖学金等，相关成果被湖北经视、长江日报、武汉科技报、武汉教育电视台等媒体专题报道。其中，取得的重要创新性成果如下：

[1]     建立了束装碳包覆纳米线的构筑新方法，提出了一维分级纳米结构可协同提升结构稳定性和电输运性能的新规律，大幅提升了储能器件的电化学性能；

[2]     创新性的实现了锰基原位协同复合结构钠离子电池正极材料的可控制备，首次提出了梯度热解静电纺丝技术制备复杂介孔纳米管，打破了不同材料晶体生长取向不同的限制，为高性能钠离子电池一维纳米正极材料的设计提供了新思路；

[3]     首次构建了基于内连接超长介孔纳米线层状过渡金属氧化物材料的高比能钾离子电池储能器件，通过原位表征技术实时监测了其微结构的原位演变规律，发现了调控钾离子电池电化学反应动力学的电子/离子双连续新效应。