团队主要从事聚酰亚胺材料的结构设计与功能开发，包括聚酰亚胺纤维、薄膜、树脂、多孔块体材料（泡沫、气凝胶）、粘合剂、复合材料等，通过聚合物分子结构的设计与合成，成形工艺的优化与改进，材料微结构的调控及其与性能间的构效关系研究，拓展聚酰亚胺材料的应用领域，并推动其产业化开发。

创立了聚酰亚胺纤维干法成形“反应纺丝”新原理和新方法，建成国际首条干法纺聚酰亚胺纤维1000t/a生产线，产品成功应用于特种防护、高温过滤及航空航天等领域，项目“干法纺聚酰亚胺纤维制备关键技术及产业化”荣获2016年国家科学技术进步二等奖。

实现了聚酰亚胺中空纤维膜丝的连续化生产，探索了纺丝工艺条件对纤维微观形态及气体分离特性的相互关系；发展了一种冻胶纺丝技术制备聚酰亚胺气凝胶纤维的新方法，并利用静电纺丝技术开发了功能性聚酰亚胺纳米纤维，实现了多种纤维材料在绿色化工分离、轻质隔热保温、柔性传感及能源存储等领域的应用。

基于“潜伏型”中间体策略开发了低膨胀高耐热聚酰亚胺薄膜，并成功用于柔性AMOLED基板的规模化开发，建立了年产500t/a的柔性AMOLED基板用聚酰亚胺浆料生产线；通过分子结构设计，合成具有低介电常数、低热膨胀系数的高透明无色聚酰亚胺薄膜，为无色透明聚酰亚胺薄膜的规模化制备提供理论依据和技术支撑。

  通过不同侧基单元的空间体积及位阻效应对分子链的堆积结构及分子链运动的影响研究，设计了聚酰亚胺大分子离子化策略调控孔道表面化学结构的方法，实现了平板膜内自由体积结构的调控，提高了聚合物与CO₂的相互作用及气体的分离性能；并通过分子结构设计合成可溶性聚酰亚胺，利用非溶剂诱导相转化工艺实现连续化多孔聚酰亚胺隔膜的制备，其在锂离子电池高倍率充放电过程表现出优异的性能。

通过反应型活性稀释剂的对聚酰亚胺树脂的改性，兼顾实现了树脂基体的可加工性能和耐热性的提高，并通过分子结构设计，制备了可重复循环的多相驱动的双向形状记忆聚酰亚胺树脂。同时，利用粉末发泡法制备了具有低密度、高隔热和优异力学性能的聚酰亚胺泡沫，并借助定向冷冻干燥、超临界CO₂等手段开发了一系列聚酰亚胺多孔气凝胶。

此外，研究团队还开发了诸如聚酰亚胺沉析纤维、多级结构微球、针对硅基负极材料的粘结剂、锂离子电池有机电极材料及具有导电、导热等功能性复合材料，以期望进一步拓展聚酰亚胺材料在航天航空、隔热防护、资源开发、能源存储与转化等领域的应用。