许昌学院微纳米结构与能源材料重点实验室的发展与表面微纳米材料研究所的发展一脉相承。许昌学院表面微纳米材料研究所是直属与学校领导的二级专职科研机构。微纳米结构与能源材料重点实验室主要依托表面微纳米材料研究所。研究所成立2005年，郑直教授担任所长。

研究所由于中(国)加(拿大)表面微纳米材料合作实验室设立而建，现已被遴选为许昌市重点实验室、河南省高校重点实验室培育基地，与上海交通大学合作成立了金属基复合材料国家重点实验室(上海交通大学)--许昌学院联合实验室。依托于研究所的应用化学学科入选河南省重点学科。

以研究所为主要依托的重点实验室全职在编人员中具有博士学位者19人，其中有海外博士后研究经历者4人。主要由中青年教师组成，其中35岁以下的成员18人，占成员总数的62%。先后有7名年轻的博士获得国家自然科学基金青年基金的资助，具有较强的科研能力和发展潜力。实验室主任郑直教授等被华中师范大学兼职博士生导师，另有9名成员为郑州大学，华中师范大学以及河南师范大学兼职硕士生导师。2010年，研究所团队成功入选许昌市“创新型科技团队”。2011年，入选河南省高校科技创新团队。  

近年来，以研究所为依托的实验室成员共承担各类科研项目100余项，其中主持国家自然科学基金12项，省部级项目18项，厅级重大项目5项，获得研究经费900余万元。在Chem. Eur. J., Chem. Commun., J. Mater. Chem., J. Phys. Chem., Biomaterials, Cryst. Growth Des., CrystEngComm., Electrochem. Commun. 等国际著名杂志上发表SCI收录论文130余篇，其中影响因子大于4的有27篇，申请国家发明专利24项，其中8项已经授权，获得各级奖励88项，拥有了一系列具有自主知识产权的技术成果。其中首次利用元素直接反应方法原位制备特殊微纳米结构半导体薄膜材料，已在薄膜聚合物太阳能电池领域得到应用，并作为封面发表在J. Mater. Chem.杂志上，得到国内外同行的高度关注和好评。  

研究所现有仪器设备总价值超过2300万元，大部分仪器的性能在国内处于先进水平，人均仪器占有量在全省甚至全国同类高校中都位居前列，不但保证了实验室目前的科研工作顺利进行，还保持了较强的后续发展潜力。仪器实行专人管理制度，除此之外还聘请了专职仪器管理员，制定了大型仪器设备使用和管理条例，严格管理，开放使用，使大型设备保持良好的运转状态。  

2010年加入了郑州大学-许昌学院硕士研究生培养联盟，2011年与西南石油大学签订硕士研究生培养协议，可以在无机化学、物理化学、化学工程、材料科学与工程等专业招收硕士研究生，进一步增强了学科在人才培养及科技创新方面的实力。与加拿大西安大略大学合作成立了中(国)加(拿大)合作实验室，与上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室合作成立了联合实验室，与美国加州大学伯克利分校、香港中文大学、北京大学、清华大学、南京大学、南开大学、吉林大学、武汉大学、武汉理工大学、华中师范大学、成都电子科技大学、郑州大学、河南大学、中科院化学所、中科院上海技物所等科研机构和高等院校合作开展多项国家自然科学基金、香港研究资助局资助项目的研究等。通过经常性的互派访问学者等活动，与这些国内外著名大学建立了广泛且具有实质性合作交流关系，带动了研究所的快速发展。  

研究所立足河南地方经济的建设和产业发展，坚持科技创新与应用基础研究共进，技术开发与推广并重，积极承担和解决河南省经济社会发展关系密切的基础性、关键性和前瞻性的重大工程技术问题，开发了一批新型且具有较好推广应用价值的具有微纳米结构特征的储能材料、薄膜光电转换器件与节能催化材料，发表了一批高水平的专业论文，赢得了国内外同行的高度评价，取得了8项国家发明专利，为区域社会经济可持续发展作出料积极的贡献，为具有特殊微纳米结构特征的材料的研究及其在新能源领域的深入开发提供了良好的科研基础。另外，通过对材料的结构调控可获得在能量转换方面优异的性能。目前研究水平在河南省处于领先地位，在国内柔性薄膜太阳能电池和储能材料研究方面具有较为突出的特色，具备承担微纳米结构与新能源材料研发优势和前期科研基础优势。