从14 nm到2 nm，芯片制程在不断刷新记录，但以硅基半导体为基础的晶体管理论沟道长度极限为0.2 nm (硅原子直径)，受电流热效应与量子隧穿限制，晶体管的摩尔定律在该尺度下完全失效。当代以半导体为主导的电子器件已趋近于人类加工极限。另一方面，目前基于硅基最先进的计算机也难以在并行计算和容错性等方面仿生人类大脑，而且其作为离子电子学中央处理器，功耗仅有20 W左右。纳米限域空间内的离子运动与大脑神经元及突触细胞膜中所包含的离子通道的作用相似，仿生离子电子学为后摩尔时代类脑计算等新一代计算变革带来了希望。与硅基电子器件（Electronics)不同，离子电子学（Iontronics）器件依赖离子作为载流子传递信号，提供了控制电荷通量的可能，并能够像神经一样调节离子电流的方向和大小，放大信号并在高频下工作。
       离子电子学实验室的主要研究方向：1. 离子电子学：放大二维纳米流体(2D nanofluidics)材料及室温量子限域优势，利用移动双电层及不对称电荷调控，赋能蓝色能源采集及存储。2. 固液接触起电：研究双电层与TENG的关系，构建离子逻辑电路、摩擦离子电子学器件(Triboiontronics)及打印电子器件，离子整流TENG及其磨损耐用性研究。