电化学理论和材料基础科学既要解答目前相对成熟电化学体系中存在的科学问题，如：电极/电解液界面粒子输运和物质交换的决速步骤、电化学过程中电极材料的热力学相变机制与动力学触发因子、界面副反应的控制及对电池性能指标的影响，也要阐明新型电化学体系表现出的新特征：（1）高功率应用需求下体系处于非稳态和非平衡态，表/界面反应电荷传输过程与电解液结构强烈耦合；（2）固态电池体系中，刚性固/固界面电化学反应动力学和结构力学效应交叠；（3）超低温极端环境下体系物质输运迟缓，界面反应动力学物质传递过程被物理特性阻断；（4）超高浓电解液体系中溶液限域效应明显，界面双电层结构和反应热力学认知需要革新。这些新型电化学界面的微观结构、动态演化和构效关系尚未明晰，是重塑电化学基础理论、催生新型能源器件的重要阵地。而这些新型电化学界面的研究，不仅要求研究者在在器件运行机制层面有很深的造诣，也需要对潜在材料物理化学特性有深入的认识，并且掌握高效的材料筛选与器件设计的原理和技能。长期从事基于计算材料学方法的储能器件认知与设计，致力于通过多尺度理论计算模拟和实验表征有机结合，增强储能器件中关键过程和材料物性的理解，为储能器件的设计和优化提供重要的理论基础和技术储备。