能源的稳定和安全供应关系到我国的长期可持续发展和长治久安。目前，我国传统化石能源储量短缺且单位GDP能耗过高，发展新能源和提高传统能源的使用效率是我国的基本能源战略。新能源储量大、可再生、清洁环保，已受到世界范围内的高度关注，新能源材料与技术产业是保证全球可持续发展的重要支撑产业，新能源材料与技术是新能源产业的核心。但新能源在利用过程中还存在转化效率低、能量密度低、稳定性差、成本高等问题。本方向针对新能源开发和利用过程中的科学问题，在无机半导体照明材料、薄膜太阳能电池材料、二次电池材料及粉体材料节能气力输送技术等方面，开展了相关研究工作。

随着以GaN和ZnO为代表的第三代半导体的兴起，实现新型高效、节能环保固体LED照明已经成为可能。为实现高效的ZnO基LED器件，围绕ZnO薄膜和纳米线量子结构的可控生长与光电性能调控，进行了深入、系统的研究。发展了多种氧化锌薄膜和纳米线的可控制备方法，阐明了氧化锌三个特征荧光峰温度依赖行为与缺陷能级上电子局域化效应之间的关系；提出了利用缓冲层实现一维纳米线取向生长与二维薄膜外延相竞争的生长策略，实现了纳米线生长密度的大范围调控(10-2~102/μm2)，获得了具有量子限域效应的ZnO/ZnMgO纳米线异质结，利用激光烧蚀技术生长了p型导电的纳米线，实现了氧化锌纳米线LED原理性器件。针对LED荧光粉制备过程中的稳定性和分散性问题，探索了一系列用于YAG:Ce荧光粉制备的新方法和新工艺，制备了高发光效率二基色LED荧光粉。本研究已获得国家自然科学基金2项，发表高水平SCI论文30余篇，获得授权专利1项，部分研究结果已被写入欧盟编写的《欧洲光子学与纳米科技路线图》。

发展高效率、高能量密度、低成本和环境友好型材料是各类电池研究的重要目标。在无机薄膜太阳能电池领域，采用低能耗方法组装了ZnO/Cu2O异质结电池和ZnO/CdSSe量子点敏化电池，通过调控异质界面取向和表面织构提高了电池的光电转化效率。通过微波液相合成技术，获得了高容量、循环性好的多孔Co3O4锂电极材料。此外，利用原位及激光辐照等改性技术实现了无机颗粒形貌和分散性调控，开发了具有显著节能效果的纳米颗粒抗磨减磨剂；还研究了贵金属负载型氧化物及有机/无机复合材料的可控制备及气敏特性。本研究获得国家自然科学基金2项，山东省自然科学基金4项，发表了20余篇高水平SCI学术论文，申请专利3项，部分专利成果已经转化为良好的经济效益。

针对颗粒材料的加工、储运和输送过程遇到的动力能耗高、团聚效应大、磨损大等问题，结合实验研究、流动机理分析及数值模拟技术，深入研究了管道气固两相流动的微观机理、瞬变机制及降耗措施，形成了一套高浓度气力输送的理论与技术体系；所开发得节能型浓相气固两相管道输送系统设备，已在相关行业推广，创造了较好的经济与社会效益。此外，获得了性能稳定的纳米流体，并研究了纳米流体的高效传热机理。获得山东省科技进步二等奖1项，建筑材料流通协会二等奖1项以及济南市科技进步三等奖1项，国家自然科学基金1项，授权实用新型专利3项，申请3项，软件著作权登记1项。