清洁能源的开发是当前人类社会可持续发展的重大任务。

离子束技术是一项重要的材料制备和改性技术，已得到广泛的应用，如半导体离子注入人工关节Ti合金表面处理、辐照育种等等。

本课题组的研究重点是离子束技术在能源材料应用研究，包括:

（1）用于催化分解水制氢的半导体、金属光/光电/电催化电极的离子束改性

氢气是一种高效清洁的能源，通过催化产氢的方法可以将各种不稳定的清洁能源转变成H₂而稳定储存。开发高效、廉价、稳定的催化产氢材料成为了当下研究的热点。离子注入是一种重要的材料改性技术，可以提高材料的比表面积、提高整体电导率、调节能带结构以及改变材料的表面电子态结构，从而实现催化产氢效率的提升。课题组近年来在Applied Physics Reviews（2篇）、Advanced Energy Materials（2篇）、ACS Nano、ACS Energy Letter、Small等高水平期刊上发表多篇论文。

（2）新型先进核反应堆用纳米结构抗辐照核材料的制备和离子束性能评价

核能作为一种清洁低碳高效的能源，是解决全球能源危机和环境污染最有效的方法之一。然而，在先进核反应堆中，材料会遭受高离位损伤和大量的氢、氦等嬗变产物，大量气泡和缺陷的形成会导致材料性能严重的退化。提高核反应堆的使用寿命对核电站的安全性和经济性至关重要，而长寿命反应堆的发展取决于材料的性能。为下一代先进核能系统开发同时具有优异的热学、力学性能和高抗辐照损伤能力的先进核材料，是当前面临的一项重大挑战和紧迫任务。

近年来，课题组通过在材料中引入大量的缺陷陷阱（sinks），如晶界、相界、自由表面和界面，开发了多种抗辐照核材料并进行了相关性能和机理研究。课题组近年来在Matter、Acta Materialia（4篇）、Journal of the European Ceramic Society、ACS Applied Materials & Interfaces、Nuclear Fusion (2篇)等高水平期刊上发表多篇论文。