以人工光合作用、二次电池等为代表的新能源技术是人类解决能源危机与环境污染，实现可持续发展的理想方案。国际合作联合实验室围绕能源可持续发展和节能减排国家重大战略需求，结合天津市优势支柱产业和战略性新兴产业，充分利用中外各方先进的研究平台，聚焦与人工光合作用、二次电池相关的催化材料制备、微结构表征及相关电荷转移动力学研究，通过与国际一流研究机构密切合作，借助国际合作伙伴优势资源与先进理念，建成在国际上有重要影响力的特色研究基地，打造与国际接轨的高水平研究团队，取得一批具有原创性的研究成果和技术突破。

联合实验室建设了一只特色鲜明的高水平科研队伍，中外双方成员均在新能源材料制备、微观结构表征及相关机理研究领域具有较强的学科基础和优势。联合实验室围绕“材料微结构”这一重大课题，目前已形成了纳米材料/器件微结构电子显微分析技术、光电催化分解水制氢及二氧化碳还原、多孔金属二次电池负极催化材料三个重点研究方向。