面向“双碳”战略等重大需求，围绕电化学能源体系在反应过程中的物质高效转化与能量有序传递等关键科学问题开展研究，主要包括：1）石墨烯等纳米碳材料、新型二维材料的可控合成方法；2）能源小分子的电催化及反应机理：CO₂、O₂电还原；3）电极界面稳定化策略与调控机制。