在新材料领域开展深入研究，主要从事碳纳米管、石墨烯、其他二维材料、能量转换和储存材料等研究。
至2021年11月，已获得授权专利190余项、申请专利150多项，已发表学术期刊论文700余篇，被引用超过11万次，自2014年以来一直是国际上化学和材料两个领域的高被引科学家，并在国内外学术会议上做特邀报告190多次。
