固体表面物理化学国家重点实验室的主要研究内容为：

1）发展先进的表界面理论和计算方法；发展原位动态和高分辨表征方法和技术，创制新仪器；利用大科学装置、大数据集成、计算模拟和人工智能（AI），提出基于新概念、新原理、新机制的新研究方法，创建研究新范式；
2）发展高效、零碳排的能量转化与存储电化学新体系与新技术，并针对动力电源和大规模储能等实际应用场景推进规模化应用；
3）利用热/光/电耦合接力催化新策略，发展在温和条件下二氧化碳和甲烷直接转化制备化学品和液体燃料的变革性新路线，并通过反应器优化及过程强化，实现规模化生产与工业示范；
4）发展高效能源材料，重视多孔功能材料、单原子、高熵材料、低维材料等新型催化材料的研发，密切结合材料基因组，加速材料研发的升级迭代。

固体表面物理化学国家重点实验室的研究目标为：建立和发展固体表面物理化学的先进实验方法和理论体系，为新催化材料与过程和电化学体系与技术的开发提供科学基础，进而解决与能源、化工、材料、生命、信息和环境等领域关系极为密切的某些重大科学技术问题。