يسعى الدكتور وانغ في عمله إلى الكشف عن العلاقات الأساسية بين خصائص المواد، ولا سيما نشاط الأكسدة والاختزال ونقل الأيونات المحصورة في النانو، والخصائص الهيكلية عبر نطاقات طولية متعددة، من المستوى الذري إلى المستوى الماكروسكوبي. تشمل أبحاثه عدة مجالات رئيسية: 1. تصنيع جزيئات عضوية نشطة في الأكسدة والاختزال؛ 2. تصنيع بوليمرات موصلة للأيونات ذات هياكل معقدة عبر البلمرة الحية والمضبوطة، وتصنيع أغشية ومجموعات أغشية-أقطاب كهربائية؛ 3. هندسة هياكل المواد على جميع مستويات الطول، من الهياكل التساهمية إلى الهياكل الأعلى، مثل الهياكل الدقيقة ذاتية التجميع والواجهات في المركبات متعددة المكونات؛ و 4. تطوير وتكامل الأنظمة الكهروكيميائية، لا سيما بطاريات الأكسدة والاختزال، وخلايا الوقود، وأجهزة التحليل الكهربائي.​