（1）研制微波介电陶瓷材料，研究相组成、晶体结构、原子价键特性、晶界及其与制备工艺的关系和对介电性能的具体影响，探讨陶瓷中可能存在的各种物理效应，研究影响陶瓷材料微波损耗的机理，发展可低温共烧（LTCC）、高性能环境友好型介质陶瓷材料及其先进制备技术；
（2）研制各种新型无铅压电陶瓷，研究其压电机理与压电效应，分析实验条件对材料形貌、晶粒尺寸及晶体结构、压电铁电性能的影响；研究低维陶瓷材料的制备工艺，实现低损耗、耐击穿、高压电铁电和较高的居里温度的无铅压电陶瓷材料的低温共烧可控制备；
（3）研究具有特定形貌、尺寸及晶体结构的半导体陶瓷敏感材料，探索单体材料的制备方法，分析实验条件对半导体纳米材料敏感特性的作用机制，实现各种半导体陶瓷敏感材料的可控制备。
（4）超级电容器电极材料的研制：新型二维Mxene材料、碳基复合材料、纳米金属氧化物等超级电容器材料的合成及其微观结构调控，研究合成条件对产物微观结构及其电化学性能的影响规律，探讨结构与电化学性能之间的构效关系。
（5）锂离子电池正负极电极材料的合成：设计开发高倍率、安全稳定、低成本的锂离子电池正负极材料，探索材料的制备方法及材料的生长形成机理，实现材料电化学性能的提升。
（6）储氢材料/储氢材料释氢催化剂的研制：可逆、不可逆储氢材料的开发及其储放氢动力学研究；开发廉价、高效纳米催化剂用于化学氢化物催化放氢，探讨合成条件、产物结构、催化性能之间的关联性。