用表面增强拉曼光谱及相关研究手段，对锂离子电池中正负极材料表面钝化膜的物种组分、吸附方式及演化过程进行原位研究，分析电极材料表面发生的具体反应，用化学反应方程式描述各种形成物种的演化过程。从钝化膜的角度得到电极材料和电解液搭配的最佳条件和规律，为寻求可逆容量高、循环性能好的新一代锂离子电池和纳米离子学的发展提供依据。

进一步改进和完善了正负极电极材料表面沉积具有表面增强拉曼散射(SERS)活性金、银纳米颗粒的方法和工艺，已实际应用到研究工作中。用原位和非原位SERS技术以及其他谱学方法综合研究了在不同条件下锂离子电池负极材料Li4Ti5O12、碳纳米管、Cr2O3、金刚石微粉和正极材料LiCoO2 、LiMn2O4的表面固体电解质膜(solid electrolyte interface,简称SEI膜)，对它们在相应条件下SEI膜中的可能物种作了指认。综合分析和对比了不同条件下SEI膜中可能物种的存在、演化过程、电化学反应，讨论了SEI膜的形成机理。对不同的电解液体系对应的可能SEI膜物种分子进行了归类，改进了用量子化学理论计算SEI膜中可能物种的拉曼光谱计算方法，使结果更合理；用量子化学方法开展了计算SEI膜中可能物种分子在银和金表面吸附状态的工作。利用正常拉曼光谱等手段研究了锂嵌入和脱出电极材料后电极材料相结构的变化。相应开展了新SERS衬底、单分子、中国名酒中所含特殊成份分子和某些毒品痕量的SERS，以及某些偶氮分子的拉曼光谱及非线性光学性质的研究。