主要从事新型绿色能源、特种化学电源、电催化以及新型多维多功能纳米杂化材料的研究。主持国家自然科学基金（4项）、“十三五”装备预研项目、山东省泰山学者人才工程计划项目、山东省自然科学基金重点项目、教育部博士点基金、黑龙江省自然科学基金面上项目（2项）、中国博士后科学基金一等资助和特别资助、青岛科技大学高层次人才启动项目等20余项课题，参与了国家863计划纳米重大专项、国家科技支撑计划、科技部国际合作重点项目、国防基础科研等20余项国家和省部级项目。2010 年获黑龙江省科学技术奖自然科学类一等奖1项，黑龙江省科技成果鉴定 1 项。在Advanced Functional Materials、ACS Catalysis、Nano Energy、Applied Catalysis B: Environmental、InfoMat、Small、Journal of Materials Chemistry A、Chemical Engineering Journal、EcoMat、Nano Research、Carbon、Nanoscale、Chemical Communications、Journal of Power Sources等国内外知名期刊发表SCI论文84篇，其中中科院1区（大区）论文35篇，IF>10论文23篇，IF>15论文11篇，封面论文2篇，ESI“热点论文”（Hot Papers，Top 0.1% highly cited papers in the last 2 years）1篇，ESI“高被引文论文”(Highly Cited Papers，Top 1% highly cited papers in the last 10 years)6篇，2018年发表于Small的论文被选为Back Cover并荣获“TOP DOWNLOADED PAPER 2018-2019”，2020年发表于Nanoscale的论文入选“2020 Nanoscale HOT Article Collection”和“Nanoscale Most Popular Articles”，发表于InfoMat 的论文入选“Highly Cited Papers (last 10 years)”和“Top Cited Article 2020-2021 in InfoMat”，2021年发表于ACS Catalysis的论入选“Hot Papers（last 2 years）”和“Highly Cited Papers (last 10 years)”，2022年发表于Dalton Transactions的论文入选“Dalton Transactions HOT Articles”，个人H因子32。研究成果中有12篇论文累计36次被国际著名学者以配图、大幅评述等形式积极评价。参与编书1部，授权专利8项。

新型绿色能源：围绕清洁、环保地利用能源，开发新型绿色能源转化和储存技术，包括锂/钠离子电池、锂硫电池、微型超级电容器、锌离子电池等电极材料的制备技术和反应机理研究。

绿色电催化：围绕小分子的高效、绿色电催化，开展了电化学析氢、析氧、室温合成氨、电解海水制氢等新型电催化材料的设计、合成与反应机理研究。

电化学传感器：系列p-n 纳米异质结气敏材料的电化学反应机理及气敏特性研究，开发高灵敏度、高选择性、长寿命氨气传感器。

新型多维多功能纳米杂化材料：石墨烯及其无机类似物等二维材料的改性、官能化、宏量制备，新型多维多级纳米杂化结构的设计与构筑及其储能应用。

特种化学电源: 开展小卫星、轨道快车等空间机动平台以及战略武器的动力、制导电源的设计、制备技术及高性能和关键机理研究，包括锂离子电池、热电池、锌银电池和热电池。

电沉积（电镀）和防腐：电化学沉积和化学沉积金属镀层，用于金属表面防腐，特别是在海洋性气候环境下。