近年来实验室在多级褶皱结构的超弹性导电纤维材料设计制备及应用、有机光伏薄膜材料制备及电池性能、具有细胞通透性、毒性低、生物相容性强的荧光探针细胞成像材料设计开展系统深入研究；围绕高效廉价光电催化分解水与二氧化碳还原催化剂材料如分子基均相催化剂、非均相的纳米催化剂、石墨炔及改性石墨炔负载催化剂、MOF负载催化剂等设计合成与可控制备进行原创性工作，其中以脱合金法制备了孔隙率高、活性位点多、比表面积高的纳米多孔金属材料处于国际领先水平；以成果转化为特色的新型锂离子正极材料、废旧动力锂离子电池绿色回收处理再资源化以及用于人工增强光合作用的稀土发光材料开发等工作。实验室列举的代表性研究成果与实验室的主要研究方向相吻合，属于材料科学领域中的重要研究方向。

近五年实验室在相关研究方向共发表SCI论文231篇，其中二区及以上论文127篇，包括Science、Nature Energy、Nature Communications、Advanced Materials等国际顶级期刊。研究成果受到了国际同行广泛的关注，研究工作的挑战性和开创性被《Discovery》、美国化学学会会刊、英国皇家学会会刊等权威学术期刊所肯定，多项成果被这些权威期刊遴选为封面及封底彩图等。这些结果表明实验室的一些研究方向的学术水平已达到国际同类学科的学术水平。获天津市自然科学一等奖2项、二/三等奖3项。

    申请国家发明专利115项、授权发明专利40项、获得软件著作权7项、制定行业标准1项。实验室面向国家战略和区域社会经济的发展重视产学研结合，与中国电子科技集团第十八研究所、天津力神电池股份有限公司、天津巴莫科技股份有限公司等多家企业进行技术攻关。搭建了4套在线控制反应釜制备平台，生产试制了包括高压型层状三元材料、高镍型层状材料及高比能量型层状锰基富锂相材料等多种新型层状正极材料；开展淘汰锂离子动力电池绿色回收处理再资源化的关键技术及设备研发，开发了一整套针对废旧锂离子动力电池的再资源化工艺技术和废旧动力电池无害化处理，已经开始了示范运营；成功开发了660 nm、散射型、大尺寸植物照明中空平面光源玻璃的构型和制造技术，在国内率先建成1座太阳能-LED转光玻璃“垂直农场”示范大楼和4座360平方米的转光玻璃示范温室并制定生态转光玻璃产品企业标准1项以及有害气体检测系统等实验仪器和原型机系统。