非线性动力学：采用非线性动力学方法研究电化学体系中的振荡、斑图等非线性现象并进行数值模拟，探索化学、电学、热学以及流体力学等因素的耦合机制，深化对电极过程复杂动力学本质的认识。
光谱电化学：采用原位高灵敏度光谱学(椭圆偏振光谱、Raman光谱等)方法实时检测电极表面物质的物理、化学性质及结构的变化，推测电极反应机理，为提高电极性能奠定基础。
表面工程：基于对金属腐蚀机理的研究，采用表面处理、缓蚀剂等技术提高金属耐蚀性能；基于对电镀添加剂及沉积动力学的研究，提高金属表面装饰性能和防护性能。
化学电源：合成新型锂离子电池电极材料并评价其性能，研究电极/电解质界面结构及其对电池性能的影响，发展高性能锂离子动力电池。
代表性论文、专著和专利
雷惊雷, 张李娜, 李凌杰, 郑莎, 王超, 谢昭明, 张胜涛. 原位椭圆偏振光谱研究多孔阳极氧化铝初期生长过程. 物理化学学报, 2010, 26(9): 2392-2396.
雷惊雷, 李凌杰, 胡艳丽, 刘仁龙, 张胜涛. 应用Matlab分析模拟化学振荡的过程. 计算机与应用化学, 2008, 25(2): 159-163.
李凌杰, 欧孝通, 谢昭明, 雷惊雷, 张胜涛, 潘复生. 一种金属表面防护性陶瓷膜的电化学制备方法. 中国发明专利. 授权号：ZL 200810069645.5.
李凌杰，雷惊雷，屈卫娟，张胜涛，潘复生. 一种镁合金工件表面处理方法. 中国发明专利. 授权号：ZL 200710078179.2.
科研项目及成果[1] 重庆市科技进步二等奖，“界面电化学基础及应用研究”，2007.
[2] 国家自然科学基金面上项目：多孔阳极氧化铝Turing结构的自组织生长机制研究(No. 20603049，2007.01-2009.12).
[3] 重庆市自然科学基金项目：高性能红色荧光粉关键生产技术研究(CSTS2005BB4016，2005.07-2007.07).
[4] 教育部留学回国人员启动基金项目：铝阳极氧化过程中的电化学振荡及其中蕴涵的非线性耦合机制研究(教外司留[2007]1108-4，2007.10-2009.10).
[5] 重庆市自然科学基金项目：“核/壳”结构金属腐蚀缓蚀剂的构筑及其智能防护作用研究(CSTS2008BB4174，2008.07-2009.12).
[6] 中央高校基本科研业务费科研专项：铝阳极氧化电化学振荡行为的系统动力学分析(CDJZR10 22 00 05，2010.07-2012.06).
[7] 企业委托项目：纺织用钢丝圈着色研究(2008.09-2011.08).
获得荣誉2012年获重庆大学“黄尚廉院士青年创新奖”。2012年当选为相当水平的学科带头人。[1]
