1. 鋰離子電池材料之製備與應用 Synthesis and Application of Li-ion Batteries：
本研究團隊以溶膠-凝膠法、化學氣相沈積、流體化床反應器、行星式高能球磨等技術製備鋰離子電池正、負極材料，所合成之材料包括石墨、奈米矽、石墨烯、過量鋰、矽酸鐵鋰及其複合材料，藉由上述之無機材料合成技術製備出結構可調控之奈米多孔性結構，並將此材料應用在鋰離子電池等能源材料。再藉由鋰離子電池混漿塗佈、電池組裝技術以及後段電化學技術分析技術評估樣品之電化學性能及其相關電化學反應動力學分析與電池失效機制分析。

2. 發光二極體用之無機螢光材料開發 Synthesis and Application of Inorganic Phosphors for Light Emitting Diodes：
本研究團隊以固態反應法、溶膠-凝膠法、燃燒法、水熱法等合成技術搭配主體材料設計、稀土發光離子摻雜、高溫燒結製程等技術製備與開發LED用之新穎無機螢光材料，除了探討晶體結構與發光特性之關係外，亦針對螢光材料進行激發/放光光譜、反射吸收光譜、量子效率、高低溫熱等光學特性分析、同時並結合有機封裝樹脂與藍光或UV光晶片與螢光材料進行LED封裝，進行相關光學特性之量測，藉此開發具潛力之無機光轉換材料，未來除了可搭配LED在照明與顯示進行應用外，亦可應用在太陽能電池與生物顯影。

3. 石墨烯奈米材料製程技術開發與應用Synthesis and Applications of Graphene-based Materials：
本研究團隊以化學混酸脫層技術製備石墨烯材料，藉由製程參數的調控，可控制石墨烯的表面形貌、官能基分佈、粒徑、碳氧比、親疏水性以及層數，目前已成功應用在鋰離子電池、燃料電池、高分子複合膜、耐腐蝕塗層、難燃劑，未來將持續進行製程改良與相關新應用的拓展。