前沿材料研究所包含高温涂层研究、太阳能转换材料研究、粉末材料及粉末冶金研究及能源与环境材料研究4大课题组。现有教职工13人，大都为海外归来学者和博士。
高温涂层研究课题组
本课题组主要致力于航空发动机等领域热障涂层及核燃料防护涂层的研发与应用。长期服务于国际大型跨国企业，如劳斯莱斯、阿尔斯通、英国核燃料有限公司，西屋及西门子等，已有多项成果在航空发动机上得到广泛应用。目前与德国，瑞典，日本等国的学术机构也已建立了密切关系。实验室拥有超音速等离子喷涂、电子束物理气相沉积、化学气相沉积、磁控溅射等涂层制备设备，具备一流的涂层研发与测试能力。
主要研究方向：
- 等离子喷涂热障涂层的制备与表征。
- 电子束物理气相沉积热障涂层的制备与表征。
- 高性能粘结层设计与应用。
- 发动机工作环境下的失效机理与寿命预测。
- 下一代高温气冷反应堆燃料的设计与开发。
- 核反应堆燃料包壳材料(cladding materials)的安全与防护。
联系人: 赵晓峰（特别研究员）
Email: xiaofengzhao@sjtu.edu.cn
太阳能转换材料研究课题组
本课题组长期和日本，台湾等国家地区的大学与科研单位有着广泛合作，目前实验室拥有一整套先进的太阳能电池制作和测定设备，如太阳光模拟器，太阳能电池量子效率测量系统 ，电化学测定系统等。
主要研究方向：
- 电池反应机理研究。
- 新材料开发。
- 开发新电池结构。
- 降低电池制作成本。
联系人：陈汉(讲师)
Email: chen.han@sjtu.edu.cn
粉末材料及粉末冶金研究课题组
本实验室与美国，英国，新西兰，澳大利亚等国家和地区的大学及科研单位有着广泛的交流与合作，学生有机会参与在国内、外的合作研究。实验室拥有先进的粉末表征，粉末加工和粉末固结设备，包括激光粒度仪，室温和低温高能球磨机， 手套箱， 多功能热压烧结炉， 多功能热机械粉末固结系统及等离子体放电烧结炉（SPS）等。
主要研究方向：
- 航空发动机涡轮盘等高致密度，高性能和高附加值的零部件和先进材料的粉末冶金制造技术的研究和开发。
- 纳米和超细结构块体合金材料和金属基复合材料的粉末冶金制备，显微结构和性能的研究和开发。
- 钛合金，gamma钛铝金属间化合物及其相关产品的的粉末冶金制备， 显微结构，和性能的研究与开发
- 用于金属材料低能耗固态再生的粉末冶金工艺技术的研究和开发。
联系人：梁加淼（工程师）
Email：jmliang@sjtu.edu.cn
能源与环境材料研究课题组
本课题组长期和美国加州大学戴维斯分校UCDavis，加州大学圣塔芭芭拉分校UCSB以及上海硅酸盐研究所等单位有着紧密联系与合作，实验室拥有原子层沉积、原子力显微镜、物理吸附仪、大功率催化剂自动评价装置、光电催化表征装置、多通道电化学工作站、以及多功能电化学分析测试仪等一系列先进的实验与分析设备。
主要研究方向：
- 光电催化材料，致力于微/纳米颗粒以及薄膜的制备与光电催化制氢。
- 异相催化材料，致力于金属—氧化物复合纳米结构的设计、合成和催化应用。
- CO2捕获与光电还原，致力于CO2高效吸附剂与 高效还原材料的设计开发。
- 柔性超级电容器，致力于高柔性、高储能性电极的开发和超级电容器结构的优化。
联系人：张鹏（特别研究员）
Email: pengzhang2010@sjtu.edu.cn