本研究方向以武陵山区矿产资源开采粗产品为原料，围绕能源材料领域中的微纳米结构、半导体器件与功能复合材料的制备及其调控等方面进行了广泛深入的理论和应用研究，将本地资源优势转化为产业优势，促进武陵山区经济发展。
（1）纳米结构单元的动态组装与过程调控
通过精细地调控在纳米结构单元之间的排斥力和吸引力的平衡，在纳米结构单元间始终保持一个可控且较强的排斥力，实现纳米结构单元的组装的动态化。此外，利用各种界面作模板诱导纳米结构的组装，界面的动态特征也将用于强化实现纳米结构的动态组装。利用外加场（光，电，磁），对纳米微粒的组装在过程乃至时间上实施调控。将通过空间受控组装制得的初级纳米结构，程序化组装为多维度多层次的纳米结构组装体。在特定区域引入特定组装功能，将其可控集成在器件单元上；将不同纳米结构组装体集成在一起，搭建多级多层次， 功能可调，宏观可用的功能材料。
（2）锰锌钒电子材料、电池材料和磁性材料制备新技术、新工艺
制备高能四氧化三锰、锰酸锂、锰锌软磁铁氧体、锌锰电池、率锂/二氧化锰电池、无汞碱锰电池、锂离子电池、钒电池等功能材料、纳米氧化锌、高档锌涂料、氧化锌晶须、高纯三氧化二钒、高纯五氧化二钒等系列能源材料。
（3）半导体微纳能源材料物性及其调控
探讨半导体在应力作用下晶格弹性形变和电子能带结构等与应力大小和方向、条带宽度(包括几何结构对称性)、边缘形貌和原子吸附等因素定性和定量关系，以及这些关系对体系光电性能影响规律，从而利用半导体的电子输运性质和光学性质设计一些功能可调的高性价比(光)电子器件等。
