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長期以來致力于利用原位電鏡技術（In-situ TEM/SEM）對低維電子和能源材料進行“結構創(chuàng)建—過程觀察—物性調控—器件表征”的一體化研究。內(nèi)容涉及：

1. 發(fā)展基于透射電鏡和掃描電鏡的原位物性測量和調控技術，用于單個納米結構的電，力，光，熱等性能的表征和精確控制；基于原位電鏡的碳基納米增材、等材和減材制造技術。

2. 電化學儲能器件與材料的設計和制備（鋰/鈉/鉀離子電池，金屬電池，超級電容器）；基于原位電鏡的超微器件的制備、性能測試及其原位觀察和工作機理解析。

在國際主流期刊上發(fā)表論文90多篇，SCI引用3400多次，H因子34。第一和通訊作者論文48篇，其中ESI高被引論文6篇。多篇第一/獨立通訊作者論文被Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Advanced Energy Materials、Nano Letters、ACS Energy Letters、Materials Horizons、Carbon等選作封面，并被其他各類著名學術媒體如Nature Asia Materials、MaterialsViews、NanoWerk、ACS和RSC官媒等作為亮點報道。授權發(fā)明專利8項。是多種頂級學術期刊的審稿人，在國內(nèi)外重要學術會議上作大會或邀請報告30余次。曾獲得北京大學研究生“學術十杰”（2006）、中國電子顯微學會“青年優(yōu)秀論文獎”（2006年唯一獲獎人）、全國百篇優(yōu)秀博士論文獎（2009）等諸多榮譽和獎勵；入選福建省“百人計劃”（2015）。主持國家高層次青年人才計劃（300萬）、福建省百人計劃、國家基金委面上、教育部專項科研基金等項目。

代表性成果：開創(chuàng)了TEM碳基納米增材、減材、等材制造的概念和成套技術方法。