1、难熔金属与稀土材料相稳定性控制

建立钨基材料性能主导相稳定性控制、纳米晶材料热稳定性模型，被30多个国际知名研究机构的同行采用、Chem. Soc. Rev.、Nat. Commun.、Nano Lett.等列图详细介绍。突破钨材性能调控的国际瓶颈问题，应用解决社会民生和国家重大装备需求；含钪钨基阴极研究引起了美国国防部门关注。发现稀土铒的微合金化作用，引发了国内外该方向研究，系列高性能铝铒合金工程应用。

2、多金属“配合-沉淀”理论及稀缺金属高效循环再造

阐明钴镍钨再生金属结构缺陷产生及抑制规律，构建多金属“配合-沉淀”分离模型，形成稀缺金属循环再造理论与新技术；发明氨循环锰与镍钴两步法沉锰分离，实现了钴镍高效分离回收、再生钴镍粉体结构性能修复、特殊粉体合成，关键技术应用年处理两万吨以上各种废弃钴镍材料、年产两千吨超细钴镍粉和三千吨钴镍精细化工材料。

3、材料LCA与生态设计基础

以材料全生命周期内资源能源消耗与环境负荷最低为目标，建立了材料性能与环境负荷关联表征评价模型，突破了材料流程LCA特征化的难题；应用于材料流程和产品的环境负荷优化。建立的模型、方法和基础数据发表在Int. J. Life Cycle Assess.、Environ. Sci. Technol.、J. Clean. Prod.等国际学术期刊上，被美国科技政策研究院和国家实验室、国际镁业协会等国际知名机构广泛采用。

4、多相界面设计与光电功能调控

针对多相复合的高效能量转换、存储体系，创新了界面光能管理、电能输出的调控技术以及多相、晶畴的调控设计，突破了面向高效硅基异质结(SHJ)光伏电池的界面钝化和前表功能层的陷光、载流子输运和储能电池的容量低、循环差等难题，相关研究成果已建成600MW异质结光伏电池生产线、在Angew.Chem.Int.Ed.、Nano Energy、Nano Lett.等国际知名期刊发表。

实验室基础研究创新，提供系列新技术源头，工程应用解决了国家重大需求，形成了年产值数百亿元的新兴产业，引导环境友好材料产业发展，支撑了上百项国家和行业标准的制/修订。上次评估以来，共获国家科技进步一等奖2项(第2、4)、二等奖6项(牵头2项)，国家技术发明二等奖2项(牵头1项)，国家自然科学二等奖1项(第2)，国家级教学成果二等奖1项(牵头)；授权发明专利200余件。