曹元成教授主要从事固态电池关键材料及安全型储能电池等方面的研究，具体包括：1）聚合物固态电池基础研究如离子传导机理，固-固界面问题等；2）固态电池生产工艺；3）退役动力电池综合利用与再生修复技术。

近年来，曹元成教授作为主要骨干人员参与多项国外重大项目如欧盟第6框架协议、英国高等学校合作基金、英国 “SUPERGEN”能源类重大攻关项目，并获得英国EPSRC “最具影响力”奖励计划资助主持项目1项；2014年10月-2018.7江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室，2018-现在华中科技大学电气学院，目前主持科研课题5项总经费过1000万。