氢能源方向开展以下内容研究：（1）制氢：发现了能带调控对太阳光谱吸收和产氢电位的作用机制，揭示了光生电子-空穴的分离和定向传输机理，构建了高效制氢催化剂体系，实现了可见光完全分解水制氢，荣获上海市自然科学一等奖。（2）储运氢：攻克了低成本批量化制备镁基储氢材料技术，氢储运密度提高三倍多，发展了镁基储氢材料在能源、医学、农学领域的应用，荣获上海市技术发明二等奖。（3）燃料电池：提出“层越设计”原创理论，实现了双极板的“两板三场”结构，采用“不锈钢+复合涂层”的技术方案，其性能指标达到国际先进水平。由此双极板串联层叠组成的车用电堆，处于国际“领跑”地位，实现了燃料电池汽车的全功率驱动，荣获上海市技术发明特等奖。
氢医学方向开辟了一个新的研究领域—— 纳米气体治疗：发表氢气研究相关SCI论文近百篇，出版氢气研究专著2部；同多所高校、医院以及企业合作开展氢医学相关研究，建立氢气研究和推广组织和平台。
氢农学方向SCI论文总数、引用率据世界首位，氢农业方面的国家自然科学基金资助数量据国内首位。在国内最先成功申请氢农业方面的国家专利，目前氢气已经成功用于果树、蔬菜、花卉的生产、产品的保鲜等方面。
