独創的なアイデアに基づき、1次元ナノチューブや2次元ナノシートに代表されるナノマテリアルを創製する。先導的に開拓してきた機能性ナノシートの合成、変換、積層・集積化技術を基盤に、メンブレン膜や人工超格子構造に基づくイオン伝導・分離膜、高性能触媒の開発を進めている。その中で、水酸化物ナノシートが従来のイオン伝導体と比べ10～100倍高い水酸化物イオン伝導性を示すことを発見し、無機アニオン固体電解質としてアルカリ燃料電池や水電解装置等エネルギー変換への応用が期待される。さらに、3d遷移金属を中心としたレドックス活性なナノマテリアルを用い、ナノカーボンなどと集積化させることで高次階層構造の設計・構築を重点的に行い、ナノハイブリッド触媒として酸素還元・発生反応などにおいて高い変換効率を達成した。燃料電池・水電解の膜電極集合体に安価な素材を使用することで、コストを大幅に低減できる高効率なエネルギー貯蔵・変換システムの基盤技術の創出を目指す。