电力与交通材料保护重点实验室紧密围绕我国电力与交通材料化学中出现的技术难题进行深入研究，在完成多项国家和省部级重大科研项目的过程中，形成了电力化学、交通化学、新能源材料与保护及其化学监测技术等在国内外有特色、有重要影响和发展前途的研究方向，即电力设备的腐蚀与防护、交通设施的腐蚀与防护、电力设备和交通设施的材料耐久性安全评估与工业分析监测、新能源材料与保护技术的研究。
重点实验室先进的实验条件为提高教学和科研水平，提高研究生、本科生的素质和能力，增强社会竞争力提供了有力保障。重点实验室成为电力与交通材料的保护行业的人才培养基地、科研基地和试验检测中心。重点实验室重点加强基础研究和应用基础研究，为学科的发展和科研实力的提高打下坚实的基础。实验室利用现有的设备条件与优势，通过开展科技服务和科研合作，促进了新技术的推广和应用。
1．材料耐久性安全评估与工业分析监测
本研究方向以电力设备和交通设施的材料耐久性发展理论为指导，充分利用本室在材料性能评价与分析的优势，从材料耐久性安全评估与工业分析监测机理研究入手，将各种光、电、声等传感分析技术与新型半导体、金属纳米材料等结合在一起，发展了一些新型的用于电力设备和交通设施材料耐久性安全评估和监测的新技术、新方法，为电力与交通等行业或工业领域的安全运行提供了重要保障。而且，火力发电和公路沿线排放的环境污染物及路面沥青材料暴晒下的挥发物，对人们生活环境和健康带来严重影响，如导致呼吸道和皮肤感染及胸闷、头痛等，甚至产生基因突变而形成皮肤癌、肺癌、胃癌等恶性肿瘤，危害人类安全和生存，因此对电力生产和交通运行过程中出现的有害物质进行在线监测、生化分析和环境安全评价显得尤为重要。故本方向还结合纳米材料技术和工业分析手段进行了拓展，发展了电厂水质监测、电厂和公路沿线大气污染物和重金属的快速检测新方法、与基于疾病诊断的致癌基因蛋白检测的传感芯片及相应检测装置的研发，为提出合理的节能减排措施、造福人类做出了重要贡献。
同时，由本重点实验室牵头，联合湖南大学化学化工学院、中科院亚热带农业生态研究所、益阳益华水产品有限公司、广东温氏食品集团股份有限公司等高等院校及企事业单位建立了“微纳生物传感与安全检测协同创新中心”，发展了一些有毒有害物质和致癌基因检测的微纳生物传感分析新方法，不仅有效地拓展了本研究方向在环境、生物和纳米科学领域的广泛交叉和深度研究，而且为发展一些新型的用于电力设备和交通设施材料耐久性安全评估和监测的新技术、新方法提供重要的理论依据和应用指导。
近年来，该方向主要开展了如下四个方面的工作：①交通设施监测新方法，如桥梁健康监测、公路路基和护坡土壤中水分和重金属的快速检测；②电力化学分析新技术，如变压器油中溶解气体的检测和火电厂含硫、含氮物质的监测；③材料化学分析与关联环境健康的安全评价新方法；④组建了“微纳生物传感与安全检测协同创新中心”。该方向完成各类纵向科研项目17项，其中国家科技支撑计划项目子课题“基于物联网的小流域废物流动监控体系研究”1项及国家自然科学基金项目5项，经费共267万元，获中国公路学会科学技术奖二等奖一项，获国家专利59项，其中发明专利3项，发表学术论文40篇，其中一区论文3篇。该方向研究人员参加国际国内会议50余人次，并多次邀请国内外相关专家来校做学术报告并聘请为客座教授。
该研究方向的学术带头人曹忠教授为湖南省高等学校首批认定的“2011协同创新中心”----“现代公路交通基础设施先进建养技术协同创新中心”的骨干成员，也是中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术学会理事、中国仪器仪表学会化学传感器专业委员会委员（全国共计46人）、湖南省化学化工学会常务理事、湖南省精密仪器测试学会理事—兼波谱专业委员会副主任，2009年入选教育部新世纪优秀人才支持计划（2013年验收），2011年入选湖南省普通高校学科带头人（2014年验收），担任CEAM 2011国际学术会议共同大会主席和组委会主席，并作大会主旨报告；发表SCI收录论文91篇（其中1区15篇，2区12篇，影响因子IF>3.0的有28篇），EI收录97篇，400多篇次被SCI引证收录。
2. 电力设备的腐蚀与防护
电力设备是整个能源体系中最重要的环节之一。至2009年底，我国电力总装机容量为874GW，处于世界第二。其中火电为652GW，占总容量的74.6%，核电占1.04%，在今后相当长的一段时间内，火电与快速增长的核电是我国主要的电力生产方式，这是我国一次能源分布特征所决定的。现代火电机组具有参数高、容量大（600~1000MW为主力机组）、投资高（一个2×600MW的电厂，投资额40多亿元）的特点。同时，火电厂金属用量巨大，如一台与600MW机组配套的锅炉及其辅助设备的钢材用量在1.6~2.0万吨之间。热电设备内部常发生炉水浓缩、局部高热负荷及结垢积盐等现象，锅炉腐蚀爆裂而引起的停机事故占电厂非正常停机事故的50%以上。在发展煤电的同时，我国也正在发展核电。目前几乎沿海各省都有在建或运行的核电厂，湖南省也正在积极争取。核电设备的安全性要求更高，材料的保护要求也更严格、更重要。
接地网则是发电、变电和送电系统安全运行的重要保障。由于它长期处于地下恶劣的环境中，土壤的电化学腐蚀不可避免，同时还要承受地网散流与杂散电流的腐蚀。若接地网遭受严重腐蚀、运行中满足不了热稳定性要求，往往造成电网瘫痪等严重事故。前几年，美国电网出现大面积停电事故引起世界各国对电网保护的高度重视。
电力材料的保护是重点实验室的特色和传统研究方向，在国内有很强的行业优势，登记的7项科研成果都属于这个研究方向，由重点实验室科研骨干杨道武教授和朱志平教授完成。朱志平教授登记了2项成果，其中“火力发电厂数据采集与专家诊断系统V1.0”已获得了国家知识产权局的授权（计算机软件登记第2010SR029731号）。杨道武教授登记了5项科研成果。这些科研成果为重点实验室在将来获得科技奖励奠定了基础。
近年来，该方向主要开展了如下三个方面的工作：①发电设备的腐蚀与防护技术研究；②输变电设备的腐蚀与防护技术研究；③核电设备的腐蚀与防护技术研究。该方向完成各类纵向科研项目10项，其中国家重大科技专项“压水堆核电站冷却剂水化学基础研究”，子课题3“高温高压条件下ETA物理化学性能及分析方法研究”一项，湖南省科技厅重点项目1项，横向技术攻关项目22项，经费共643.9万元，获广东电网公司科技进步三等奖一项，江西省电力公司科技进步三等奖一项，获国家专利30项，完成专著5部，发表学术论文19篇。
该研究方向的学术带头人朱志平教授和学术骨干李宇春教授、杨道武教授均为“中国电力行业电厂化学标准化委员会”专家，朱志平教授为“国家火力发电工程技术研究中心”理事、“中国电机工程学会电厂化学委员会”委员（全国电厂化学最高学术机构），其研究成果---锅炉水化学工况优化技术、高效缓蚀剂及特种防腐涂料已在全国数十家电厂得到成功应用，经济效益显著，曾获中国电力科学技术三等奖、湖南省科技进步三等奖。
3．交通设施的腐蚀与防护
混凝土中钢筋腐蚀主要是由于混凝土碳化、SO42-、Cl-离子的侵蚀使得钢筋表面钝化膜受到破坏而引起的。腐蚀产物体积膨胀，对周围混凝土产生压应力，使混凝土产生顺筋裂缝，引起混凝土保护层剥落，而保护层剥落和裂缝又会进一步引起钢筋腐蚀。钢筋腐蚀后，除了有效截面积减小、屈服强度下降外，与混凝土粘结性能也会降低，从而影响构件承载力与刚度。对钢筋腐蚀的研究，国外起步较早，如钢筋的腐蚀模型、钢筋腐蚀对其力学性能的影响，建立了混凝土保护层开裂前后的钢筋腐蚀模型。
表面化学改性对混凝土的防护起着至关重要的作用。渗透型涂料通过渗透到混凝土内部一定深度，使硅酸盐基材表面和毛细孔内壁形成憎水薄膜，从而有效降低混凝土的毛细吸收作用，并显著提高抵抗Cl-离子侵蚀的能力。在我国，渗透型涂料的研究和应用刚起步，与工业发达国家相比还有很大差距。将硅烷防水剂加入到混凝土中可显著降低混凝土的吸水量及Cl-离子渗透量，而且新旧混凝土的粘结性能良好。所以，将其作为一种具有修复功能的耐久性材料用于桥梁结构的表面防护，有特殊的使用价值和广阔的应用前景。
化学融雪是利用融雪剂的物理化学特性来达到雪的熔点并化为液体。传统的融雪剂是食盐，原料廉价易得，但严重腐蚀车辆、桥梁及路面，并对生态环境造成严重污染。CMA是美国在80年代为替代食盐而开发的一种化学品，其成本过高，国内无法大量使用。我国除冰融雪剂的需求量达每年近百万吨，国际市场也有巨大的潜力。开发出一种新型、融雪快、对金属及混凝土腐蚀腐蚀弱、价廉的融雪剂，具有重大的意义和广阔的应用前景。另外，电力输电线路在低温下产生覆冰现象，严重威胁电力系统的安全运行。国内外输电线路防覆冰和除冰的方法可大致分为：①迂回架线避开重冰区，但对于突发冻雨情况无效；②采用物理方法来减少输电线路的覆冰，如机械力或热力，但不能阻止覆冰的形成、成本很高、存在安全问题；③采用化学法防覆冰，如涂覆憎水材料，但存在成本、施工、老化等问题。
近年来，该方向主要开展了如下三个方面的工作：①沥青改性应用研究；②Cl-离子对混凝土钢筋锈蚀机理研究；③压浆缺陷及预应力筋锈蚀下混凝土梁抗弯承载力研究。该方向完成各类纵向科研项目14项，其中国家级项目3项，经费共208万元，获湖南省科技进步二等奖一项、湖南省科技进步三等奖二项，中国公路学会科学技术奖三等奖二项，获国家专利12项，其中发明专利1项，发表学术论文18篇。该方向研究人员参加国际国内会议20余人次，并邀请国内外相关专家来校做学术交流报告并聘请为客座教授。
该研究方向的学术带头人肖忠良教授为湖南省精密仪器测试学会的热分析专业委员会副主任，曾获中国有色工业科技进步二等奖1项和湖南省科技进步二等奖1项，技术成果转让多项。
4. 新能源材料与保护技术
本研究方向紧紧围绕新能源材料领域的核心问题，面向我国科技和产业发展目标与需求，以相变材料（太阳能光热材料）、电池材料、储氢材料、太阳能光电材料、热障涂层、陶瓷材料、电力绝缘材料以及生物质能领域的相关材料作为核心内容，着重研究新能源体系材料、相变材料和光催化材料的控制合成方法、结构与性能的关系，指导新能源材料和环境功能材料的开发应用，在陶瓷材料、电力绝缘材料、相变材料制备与应用关键技术、TiO2纳米材料的光电转换性质和储能材料等几个方面取得了重要科研成果。
近年来，该方向主要开展了如下三个方面的工作：①陶瓷材料、电力绝缘材料、相变材料的制备及应用研究；②TiO2纳米管阵列的可控制备及光电转换性质研究；③热障涂层的设计和失效机理研究。该方向完成各类纵向科研项目24项，其中国家级项目7项，经费共395万元，获吉林省自然科学一等奖一项，湖南省技术发明二等奖一项，湖南省科技进步二、三等奖各一项等，获得国家专利26项，出版专著1部，发表学术论文31篇，其中一区论文4篇。
该研究方向的学术带头人曹学强教授和学术骨干朱玲副教授曾获吉林省自然科学一等奖；学术骨干周艺教授为湖南省太阳能光伏产业联盟成员、中国电机工程学会、湖南省电子学会会员，曾获湖南省自然科学三等奖、湖南省科技进步三等奖；学术骨干陈启杰副教授获得湖南省技术发明二等奖及邵阳市科学技术进步一等奖，学术骨干曾巨澜副教授发表SCI收录的1区论文4篇。