1.界面电化学基础探索

探索界面电荷转移机理，建立界面结构基础描述；探索界面相互作用过程，奠定界面设计的理论及材料设计基础；探索光电化学传感领域的界面构造及材料基础问题。

2.微纳复合材料及应用

面向分析化学应用，特别是电化学及光电化学分析传感技术应用，设计构造新型的微纳复合材料；面向国防及行业特种需求，研制开发新型的复合材料及制备工程技术，如水润滑密封、湿粘接、高介电、高低温循环等应用领域的新型复合材料及工程技术。

3.柔性能源材料及器件

面向能源领域，围绕新型能源器件-可充电电池、电容器等，从材料出发，构造新型的高性能能源器件；研究方向重点围绕特种领域技术需求，如低温环境、长期无人值守、自充电、无线能量传输、柔性可穿戴设备等应用领域。

4.化学传感及器件工程

针对有毒有害气体、关键离子（如重金属及轻金属离子）、有机小分子（包括生物兴趣分析）等，探索其传感过程及反应机理，从理论及材料构造、界面组装等方面出发，构造新型的化学（电化学）传感器件，并探索其器件工程技术。

5.光电材料及分析应用

基于理论技术及实验分析等技术手段，探索纳米材料结构组成、形貌特征等与能带结构之间的关系；按照不同需求设计合成具有不同带隙结构的光电材料；面向分析化学需求，特别是农业及食品等研究领域，研制开发新型的光电分析传感器件及技术方法；与生物传感技术及修饰技术方法相结合，构造高选择性、高灵敏度光电传感器件。

6.原位分析技术及仪器

建立电化学及光化学与多种分析仪器技术手段（TEM、XRD、SPM、SPR、FTIR、UV-vis、QCM、单分子光谱等）的原位技术方法；探索化学传感界面的分子尺度反应机理，为构造高效化学传感器件奠定理论及材料基础。

7.分析仪器原理及工程

结合软件工程、电子工程、光学设计、机械设计等技术手段，将具有原始创新的传感器件及分析技术方法工程化、仪器化。