主要从事分子热力学与新能源化工领域的基础与应用研究。针对国家对可再生能源利用的重大需求，围绕锂离子电池和燃料电池等新能源材料设计与工艺优化等关键科学问题，发展了基于分子热力学的新能源材料设计和制造工艺仿真方法，开展了系统的应用基础研究：（一）基于分子热力学理论，以化学势为纽带耦合微观分子特性与宏观多物理场，发展了多尺度模拟方法和软件；（二）基于界面热力学理论，揭示复杂电化学界面电子转移-分子/离子传质规律，指导了电极和电解液理性设计；（三）发展了搅拌-涂布-辊压-干燥等工艺模型和多孔电化学模型，建立了工艺参数-微结构特征-电池模型参数-性能的模拟方法和平台，指导了锂电的产品设计和工艺开发；（四）发展了多孔电化学模型+神经网络融合的锂电系统管理算法，进行了锂电热管理、状态估计、充放电协议优化以及剩余寿命预测。

近年来以第一作者或通讯作者在Nat. Commun.、PNAS、PRL、Chem、ACIE、化工权威期刊 (AIChE J.、CES) ，物理化学专业期刊JCP/JPCC/PCCP等期刊发表SCI论文70余篇，论文被SCI引用2500余次（H指数26），多篇文章入选 “高被引论文”、“热点文章”、“编辑精选”，同时也被 Physics.org、Physics Word、Nature Energy等学术网站亮点评述。出版英文专著2个章节，授权中国发明专利 1件，获计算机软件著作权 3项。

获2022年度中国化工会基础研究成果奖二等奖（4/5）、2021年国家级青年人才、2021年上海市科技启明星、2018年上海市扬帆计划、2017年博新计划资助。主持1项基金委青年项目、2项基金委面上项目、2项国家重点研发计划子课题等项目。