El interés y la experiencia de investigación de M. Stanley Whittingham incluyen la aclaración de los mecanismos limitantes, químicos y estructurales, de las reacciones de intercalación utilizando una variedad de enfoques sintéticos y de caracterización, tanto in situ como ex situ. Es experto en desarrollo de nuevos materiales y nuevos enfoques sintéticos.

En 2019, Whittingham recibió el Premio Nobel de Química por su desarrollo de baterías de iones de litio. Él y su equipo descubrieron que mantener iones de litio entre placas de sulfuro de titanio creaba electricidad. Las livianas baterías de iones de litio alimentan computadoras portátiles, tabletas, teléfonos celulares y la mayoría de los autos eléctricos. Han sentado las bases para una sociedad inalámbrica y libre de combustibles fósiles.

Los intereses de investigación del grupo de química de materiales están en la preparación y las propiedades químicas y físicas de los nuevos materiales de óxido inorgánico. Gran parte de su esfuerzo está dirigido a encontrar nuevos materiales para avanzar en el almacenamiento de energía. Recientemente, han discernido el papel crítico que juegan las reacciones monofásicas en la descarga de los electrodos de la batería. Su objetivo es mejorar significativamente la capacidad de almacenamiento de los dispositivos electroquímicos para hacer viable la energía solar y eólica renovable y permitir el alcance y el costo de los vehículos eléctricos. Su investigación involucra mucha caracterización de materiales en los principales Laboratorios Nacionales.