研究方向聚焦用于新型陶瓷的成分-结构-化学键调控与新材料设计，阐明了复杂环境下的氧化物缺陷机制；提出了最低热导率的可靠预测方法，设计了系列热障涂层和催化剂材料新体系。近年来，主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划子课题、上海市基金和企业委托项目20余项。已在Adv. Funct. Mater.、Acta Mater.和J. Am. Ceram. Soc.等杂志发表SCI论文169篇，被Science和Adv. Mater.等SCI文章引用5300余次，并获大量正面评价。任J. Am. Ceram. Soc.杂志Associate editor、J. Mater. Sci. Technol.、J. Adv. Ceram等期刊编委；中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事、测试分会理事和中国稀土学会热防护材料专业委员会委员。