본 연구실에서는 우수한 광학적 (가시광선 및 적외선 흡수), 전기화학적 특성을 갖는 반도체 나노입자를 기반으로 한 전기화학 기반의 에너지 소자 개발을 목표로 하고 있다. 고성능의 소자를 구현하기 위해서는 가장 작은 단위인 소재의 합성 설계 및 개발에 대한 선행이 필요하다. 본 연구실에서는 유무기 소재인 고분자 및 무기 나노입자를 원자 단위에서 정밀하게 설계하여 합성하고, 합성한 소재의 최고 성능의 구현을 위해 용액 공정을 통해 다양한 구조의 박막을 제조한다. 제조된 박막의 외부 변화 (전압, 열, 빛 등)에 대한 광학적, 전기화학적 변화에 대한 구조-성능의 기초를 시뮬레이션과 연계하여 탐구하고 최종적으로 차세대 배터리, 전기변색 디스플레이 소자, 국방 피탐지 소자, 수전해 분리막 등의 개발에 박차를 가하고 있다. 특히, 본 연구실에서는 화학, 재료공학, 화학공학적 지식들을 두루 공부하고, 사용하여 연구를 수행하게 된다.