从事储氢材料及多相催化研究10余年，开创了金属氮基化合物和金属氨基硼烷两类储氢材料体系；首次提出了正氢与负氢的作用机制，并将其应用于储氢材料的设计开发；在固相催化、加氢、脱氢反应等方面均有研究。先后在Nature, Sciences, Nature Materials, Nature Chemistry, Nature Reviews Materials及Angewandte Chemie等学术期刊发表论文160余篇，文章引用9700余次。

承担了新加坡、美国、日本及国内的科研项目计10余项；申请国家、国际专利54项；主持国际会议10余次，任2011年美国材料学会春季年会主席。在国际学术会议做特邀、邀请报告80余次。担任国际氢能联合会（International Association for Hydrogen Energy (IAHE)）国际顾问, Journal of Energy Chemistry副编辑，ChemSusChem顾问和Scientific Reports编委等。