以服务国家“创新驱动发展”、“三个面向”及“一带一路”国家重大战略为驱动，以国家相关战略性需求及相关国际前沿领域的基础性及前瞻性重大科学问题为导向，以新型可持续绿色能源的高效利用、能源高效转换及能源存储等领域国家重大需求为牵引，立足研究所特色研究方向，并结合西安交通大学“双一流”建设目标及理化研究院的发展规划，以一流人才队伍建设结合一流科研平台搭建为手段，充分发挥化学基础研究在新型可持续绿色能源领域战略支撑作用，利用化学手段，从电子、原子、分子及纳米等多个微观尺度操控材料性能，揭示新规律和新效应，解决新能源领域关键基础科学问题，突破新能源行业的瓶颈问题，为相关领域的技术变革与创新发展提供源头供给和战略驱动。

新能源材料化学研究所以化学手段，结合新原理以新方法从电子、原子、分子、微纳聚集结构等微观尺度出发，发掘结构可控、功能可调的新物质，解决新能源、新材料等领域的关键科学技术问题。主要研究方向包括：

（一）功能化有机光电分子与能源高效转换

以功能基团的电子特性为切入点，以功能化的分子设计理念，开发新型有机光电功能分子，同时开展其发射、吸收及载流子注入、传输、俘获特性的功能基团操控行为的研究。探索有机光电分子上述光电性能调控新原理与新方法，并结合涉及新能源高效利用与转换的关键光电过程，实现新能源材料性能优化。同时，实现新材料与器件集成化，包括太阳能电池器件、有机电致发光器件及热电器件等。

（二）多维度复合微纳体系构筑与能源存储利用

基于非共价作用，采用模板法、自组装法等合成策略，实现零维、一维、二维及三维等多维度微纳体系的可控制备与组装。开展对多维度微纳体系尺寸、形状和微观结调控新原理与方法的研究，同时结合与之相关的能源存储、新能源高效产生及利用方面的关键科学问题与工业应用瓶颈，在突破关键学术问题的同时实现在锂离子电池、电解制氢、光催化等方面的应用。

（三）可控功能纳米结构制备与应用

以功能化为导向的纳米结构的可控制备是高能纳米材料与器件设计和构筑并走向实用的关键。其中，纳米结构的可控制备与功能化是一个前沿性很强的课题，也是一个亟需解决的课题。通过纳米结构制备的新策略，包括：电化学、模板效应、分子作用、自组装等，为纳米结构功能化提供新平台，并揭示物理化学现象和本质。研究新型功能化纳米结构在能源存储结、太阳光伏、环境、生工业废气低温脱硫、生物学等领域的应用关键技术和科学问题。