科学研究：承担“基于原位光辐照扫描探针的铁电薄膜电畴驱动光伏的机制研究““等国家自然科学基金、重庆市自然科学基金重点项目等省部级以上项目14项；承担“高性能镍锌铁氧体吸波材料的研发”等横向科研项目6项；发表高水平学术论文200余篇（被引用6100余次，h指数44）、授权发明专利25项；获重庆市自然科学二等奖等省部级科技奖6项。
教研教改：承担《现代分析测试方法》《科技论文写作》等本科及研究生课程教学；承担省部级教研教改项目3项，发表教改论文30余篇；指导研究生20名，指导研究生/本科生创新创业项目20余项；获重庆市教学成果奖二等奖等省部级以上教学成果奖6项。
代表性学术成果：
1. 基于“两相界面和磁极化方向”协同策略的多铁性复合材料磁电耦合增强新机制，重庆市自然科学二等奖，2024年，第一完成人
2. 钙钛矿结构铁电材料的光伏效应及机理研究，重庆市自然科学三等奖，2019年，第一完成人
3. 钛酸钡基材料介电非线性及机理，重庆市自然科学二等奖，2012年，第二完成人
4. 基于高介无机电介质和梯度电场的静电净油技术，重庆产学研科技成果创新奖一等奖，2017年，第一完成人
5. 面向智能终端的晶体振荡器小型化关键技术，中国有色金属工业科学技术奖三等奖，2018年，主要完成人
6. 基于原位光辐照扫描探针的铁电薄膜电畴驱动光伏的机制研究，国家自然科学基金，主持
7. 新型贱金属电极车规电容无铅储能介质极化调制与界面特性研究，重庆市自然科学基金创新发展联合基金，主持
8. 超薄低频宽带柔性吸波材料的研发，重庆市教委科学技术研究计划重大项目，主持
9. 磁电信息功能材料与器件，重庆市高校创新研究群体，负责人
10. 基于核壳结构磁/极化转向的多铁性液体磁电耦合调控机理，重庆市高校优秀人才支持计划，主持
11. 基于高介陶瓷和多维梯度电场的油品静电净化技术研究及应用，重庆市社会事业与民生保障科技创新专项项目，主持
12. B.C. Tan, R. Wan, Z.H. Zhou, Y.L. Fang, Z.L. Gong*, X. Li*, L. Guo*, R. Marzouki, W. Cai*, Soybean-residue carbon carbon quantum dots as corrosion inhibitor for copper-nickel alloy in H2SO4 medium, Sustainable Materials and Technologies, 2026, 47: e01926.
13. Y. Yan, Z.P. Rao, W. Cai*, X. Yang, Z.H. Wang, R.L. Gao, G. Chen*, X.L. Deng, C.L. Fu, Enhanced piezo-photocatalytic performances of visible-light-driven CdIn2S4/SrBi2Ta2O9 S-scheme heterojunction through ferroelectric polarization effect, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2026, 470: 116646.
14. W. Cai*, Z.Q. Liu, D.K. Chen, G. Chen*, J.L. Tang, R.L. Gao, Z.H. Wang, X.L. Deng, C.L. Fu, Achieving enhanced comprehensive energy storage performances under moderate electric field in NaNbO3-Bi(Mg3/4W1/4)O3 relaxor ferroelectric ceramics via the cold sintering process, Journal of Alloys and Compounds, 2025， 1044: 184361.
15. Z.P. Rao, Y. Yan, W. Cai*, R. Wang, Z.H. Wang, F. Long, Y.L. Ma, C.L. Fu*, Achieving remarkable piezo-photocatalytic activity in Sr2Bi4Ti5O18/BiOCl sandwich ferroelectric heterojunction with continuous semi-coherent interfaces via selective etching of Aurivillius perovskite solid, Journal of Colloid and Interface Science, 2025, 694:137705.
16. Z.P. Rao, R. Huang, W. Cai*, F.Q. Wang, Y. Yan, X. Yang, F. Long, Z.H. Wang, Y.L. Ma, R.L. Gao, G. Chen, X.L. Deng, X. Lei, C.L. Fu, Bi6Fe2Ti3O18 ferroelectrics with various morphologies under mild conditions by crystal growth control for promoted adsorption-piezo-photocatalytic degradation performances, Separation and Purification Technology, 2025, 354(6): 129293.
17. Z.P. Rao, W. Cai*, Y. Yan, R. Huang, F.Q. Wang, Z.H. Wang*, R.L. Gao, G. Chen, X.L. Deng, X. Lei, C.L. Fu, Hierarchical ordered mesoporous Sr2Bi4Ti5O18 microflowers with rich oxygen vacancies in situ assembled by nanosheets for piezo-photocatalysis, Inorganic Chemistry, 2024, 63(46): 22101-22117.
18. R. Huang, W. Cai*, F.Q. Wang, Y.W. Zhao, Z.P. Rao, Z.H. Wang, R.L. Gao, G. Chen, X.L. Deng, X. Lei, X.Y. Liu, C.L. Fu, Achieving remarkable piezo-photocatalytic performances in Bi6Fe2Ti3O18/BiOCl S-scheme heterojunction through ferroelectric polarization effect, Applied Materials Today, 2024, 39: 102308.
19. R. Huang, X.X. Liu, X. Yang, Z.P. Rao, W. Cai*, Z.H. Wang, R.L. Gao, G. Chen, X.L. Deng, X. Lei, C.L. Fu*. Piezo-phototronic coupling effect in CuBi2O4/AgNbO3 Z-scheme heterojunction for high-efficiency decomposition of organic dye, ACS Applied Electronic Materials, 2023, 5(11): 6197-6211.
20. R. Huang, W. Cai*, H. Zhang, Z.H. Wang, Q. Zhang, R.L. Gao, G. Chen, X.L. Deng, X. Lei, J.L. Dong, X.Y. Liu*, C.L. Fu*, Highly synergistic and polarized KNbO3/WO3 heterojunction for piezo-photocatalytic degradation of organic pollutant, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2023, 11: 110177.
21. H.D. Wu, Z.Y. Gao, W. Cai*, R.L. Gao, D.K. Chen, G. Chen, X.L. Deng, Z.H. Wang, X. Lei, X.Y. Wang*, C.L. Fu, Significantly enhanced hybrid improper ferroelectricity of Ca3Ti2O7 ceramics by the oxygen vacancy engineering, Materials Today Chemistry, 2022, 26: 101226.
22. H. Wu, H. Ao, W.C. Li, Z.X. Zeng, R.L. Gao*, C.L. Fu, G. Chen, X.L. Deng, Z.H. Wang, X. Lei, W. Cai*, Improvement of magnetoelectric coupling effect in Ba0.8Sr0.2TiO3-Co0.5Cu0.5Fe2O4 multiferroic fluids by tuning the composition, Materials Today Chemistry, 2021, 21: 100511.
23. 蔡苇, 高荣礼, 符春林, 邓小玲, 陈刚, 王凤起, 何海峰. 铁电/钙钛矿复合太阳能电池及其制备方法，专利号：ZL201610657348.7. 2018.09.07
24. 蔡苇, 高荣礼, 符春林, 陈刚, 邓小玲, 王振华, 张鲸, 王凤起, 伍胜兰, 何海峰. 一种测试多铁性液体的装置及方法，专利号: ZL201810083337.1. 2023.10.27
25. 地方行业高校专业学位研究生“四化并举”实践创新能力培养体系构建与实践, 重庆市教学成果二等奖, 2025年, 第二完成人.
26. 基于“三维联动”的专业学位研究生实践创新能力培养路径构建与实践，中国石油教育学会石油高等教育教学成果奖二等奖，2024年，第一完成人
27. 基于双创导师制的“一中心三结合”大学生创新能力培养与实践，中国石油教育学会石油高等教育教学成果奖二等奖，2017年，第一完成人
28. 战略性新兴产业急需的材料类应用型创新人才培养的探索与实践，重庆市教学成果三等奖，2017年，第三完成人
29. 工程化标准、项目化训练、实战化设计-材料类专业人才培养的教学实践，重庆市教学成果三等奖，2013年，第三完成人
30. 金属材料透射电子显微镜成像及衍射分析虚拟仿真实验，国家级一流本科课程，主讲教师
31. 金属材料透射电子显微镜成像及衍射分析虚拟仿真实验，重庆市一流本科课程，主讲教师
32. 新工科背景下工程类专业学位研究生实践能力培养体系研究与实践，重庆市研究生教育教学改革研究项目重大项目，主持
33. 以创新能力培养为目标的工程硕士研究生课程混合式教学模式研究与实践，重庆市研究生教育教学改革研究项目，主持
34. 强化行业特色，服务现代化新重庆建设的专业学位硕士研究生培养机制研究, 重庆市高等教育学会高等教育科学研究课题（重点），主持
