1.新型二维材料的合成及其光电表征

2.二维异质结构的设计及合成

3.催化（传统催化及电催化）

4.新能源材料(锂离子电池，锂-空电池，锂-硫电池)

我们从合成出发（以二维材料为例），通过对合成过程中参数的控制，实现对生长的成核密度、缺陷密度和种类的控制，从而实现不同尺寸与晶体质量的二维材料的可控合成。此后会发展一系列的方法对二维材料的性质进行调控。如掺杂或者合金的方法，可以精确的调控催化位点的数量及材料的导电性；合金的方法可以获得连续可调的带隙；通过合金也会可以调控材料的相变，从而获得电学性质或者催化性质更加理想的材料；通过异质结构的堆叠或者连接可以实现二维界面的性质可控，以获得性质的最优化；对二维材料进行插层，会进一步调控其电学性质，获得p/n结、欧姆接触、更高活性的催化位点等一系列优异的性质。

我们的应用集中在二维材料的光电器件（场效应晶体管、超导、二维集成电路等），能量存储与转化（锂电池、燃料电池）以及催化（电化学催化、传统催化）。研究的核心是从材料的微观结构出发，到宏观性质的调控，精确的建立一个清楚的联系，并获得器件性质的最优化。