中国科学院大连化学物理研究所

专家人才库

吴忠帅研究员;杰青

学历：博士研究生

学科：物理化学

电话：0411-82463036

邮箱：wuzs@dicp.ac.cn

地址：大连市中山路457号

邮编：116023

简历介绍

吴忠帅，男，首席研究员，博士生导师。2011年7月毕业于中国科学院金属研究所材料学专业，获工学博士学位；2011年7月至2015年6月赴德国马普高分子研究所做博士后研究工作。2015年6月加入中国科学院大连化学物理研究所，担任二维材料化学与能源应用研究组（508）组长。主要致力于二维材料化学与高效微纳电化学能源创新体系的基础性与应用性研究，围绕二维材料的制备、物性表征与应用基础展开工作，深入探索其在微尺度和高性能电化学存储以及能源电催化转化中的应用，同时发展原位表征技术研究及其在实际工况下表界面反应过程与储能机理。具体研究方向包括石墨烯及其新型二维材料、微型电化学储能器件及集成化系统、高比能超级电容器与新型电池、电催化等，并取得了系统性的进展。截止目前，已在Nature、Nat. Commun.（5篇）、Energy Environ. Sci.（14篇）、J. Am. Chem. Soc.（8篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（6篇）、Adv. Mater.（17篇）、Adv. Energy. Mater.（17篇）、Energy Storage Mater.(21篇)、Natl. Sci. Rev.(5篇)、ACS Nano（18篇）等国际知名期刊发表学术论文300余篇，其中第一/通讯作者论文共254篇（通讯作者232篇），影响因子大于10的论文217篇；所有文章被SCI引用41000余次，50余篇论文入选ESI高被引论文，一篇论文入选“近十年中国十大高被引论文（2006-2016）”，H因子为87；申请发明专利170余项、授权30余项；获批国际标准1项、国家标准2项；承担中组部、科技部、基金委、中科院等项目30余项；入选国家杰出青年科学基金获得者（2021）、英国皇家化学会会士（2020）、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才（2018）、辽宁省“百千万人才工程”-百人层次（2018）、大连市重点领域创新团队学术带头人（2020）、2018-2023连续六年“科睿唯安”全球高被引科学家等；此外，担任Applied. Surface. Science.副主编、Sci. Bull.、Natl. Sci. Rev.、Energy Storage Mater.、J. Energy Chem.、Nanomaterials、Chin. Chem. Lett.、eScience、Journal of Physics: Energy、Mater. Res. Express、Physics、物理化学学报等编委，中国工程院院刊Engineering清洁能源通讯专家。担任Adv. Mater.、J. Energy Chem.、Energy Storage Mater.、2D Materials、Chin. Chem. Lett.杂志等客座编辑；担任辽宁省能源电池重点实验室名誉主任、全国纳米技术标准化技术委员会委员、中国电工技术学会超级电容器与储能技术委员会委员、中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准委员会委员、中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准化委员会委员等；担任2024第六届应用表面科学国际会议、2024欧洲材料研究学会春季会议、2022第四届储能材料国际研讨会、Pacifichem2021/2018美国化学年会、2018世界粉末大会、2019中国化学会中国能源材料化学、2019中国化学会第三届菁青论坛等会议共同或分会主席。受邀在国际电化学能源科学与技术会、国际储能材料会、国际石墨烯会、国际碳材料年会等做邀请报告120余次。获国家自然科学二等奖（第四完成人，2017）、辽宁省自然科学一等奖2次（第一完成人，2022；第四完成人，2015）、第十三届辽宁青年科技奖（2021）、同行评审奖（2019）、Nano Research新锐青年科学家（2020）、爱思唯尔Energy Storage Materials青年科学家（2019）、中国科学院大连化物所张大煜优秀学者（2018）、J. Mater. Chem. A Emerging Investigators（2018）、中国科学院优秀导师奖（2021）、中国科学院大连化物所冠名奖-优秀导师奖（2020/2021）、卢嘉锡优秀导师奖（2020）、中国科学院大学-澳大利亚必和必拓优秀导师奖（2018）、沙特基础工业公司-中国科学院大学优秀导师奖（2018）、中国科学院大学领雁银奖-振翅奖（2022）等多项奖励/荣誉。

研究方向

研究方向为二维材料化学与微纳电化学能源的应用基础研究。近期研究兴趣包括:

（1）石墨烯与二维材料的可控制备化学、独特性质及应用基础性研究，如二维材料能源化学（储能、表界面催化）、传感、光电、相变等；

（2）微纳电能源化学科学基础，研发微型电化学能源材料、微器件与微系统，构建高性能、功能化微型超级电容器、微型电池及其能源收集-储能-消耗集成微系统；

（3）高效电化学能源创新系统，包括超级电容器、锂离子电池、锂硫/锂空/锂二氧化碳、全固态电池、钠/锌/铝等新型电池；

（4）能源催化（电催化、热催化、环境催化），搭建二维模型能源器件，开展工况状态下电化学催化（ORR、HER、OER、CO₂RR等）、储能动态反应过程与机理的原位研究，结合理论计算揭示电化学输运性质和反应机理。

课题组网页：www.zswu.dicp.ac.cn

职务

社会任职

获奖及荣誉

代表论著

[1] Y. Wang, X. Lei, B. Zhang, B. Bai, P. Das, T. Azam, J. Xiao, Z. S. Wu, Breaking the Ru-O-Ru Symmetry of a RuO₍₂₎ Catalyst for Sustainable Acidic Water Oxidation, Angew Chem Int Ed 2024, 63, 202316903.

[2] Y. Li, Y. Ding, B. Zhang, Y. Huang, H. Qi, P. Das, L. Zhang, X. Wang, Z.-S. Wu, X. Bao, N,O symmetric double coordination of an unsaturated Fe single-atom confined within a graphene framework for extraordinarily boosting oxygen reduction in Zn–air batteries, Energy Environ. Sci. 2023, 16, 2629.

[3] Y. Zhang, X. Shi, S. Zheng, Y. Ouyang, M. Li, C. Meng, Y. Yu, Z.-S. Wu, Alternate heterogeneous superlattice control of lattice strain to stabilize Li-rich cathode, Energy Environ. Sci. 2023, 16, 5043.

[4] S. Wang, L. Li, S. Zheng, P. Das, X. Shi, J. Ma, Y. Liu, Y. Zhu, Y. Lu, Z.-S. Wu, H.-M. Cheng, Monolithic integrated micro-supercapacitors with ultra-high systemic volumetric performance and areal output voltage, Natl. Sci. Rev. 2023, 10, nwac271.

[5] F. Su, F. Xing, X. Wang, F. Liu, L. Zhang, Z.-S. Wu, Enabling rapid pseudocapacitive multi-electron reactions by heterostructure engineering of vanadium oxide for high-energy and high-power lithium storage, Energy Environ. Sci. 2023, 16, 222.

[6] Y. Wang, R. Yang, Y. Ding, B. Zhang, H. Li, B. Bai, M. Li, Y. Cui, J. Xiao, Z. S. Wu, Unraveling oxygen vacancy site mechanism of Rh-doped RuO₂ catalyst for long-lasting acidic water oxidation, Nat Commun 2023, 14, 1412.

[7] J. Ma, S. Zheng, L. Chi, Y. Liu, Y. Zhang, K. Wang, Z.-S. Wu, 3D Printing Flexible Sodium-Ion Microbatteries with Ultrahigh Areal Capacity and Robust Rate Capability, Adv. Mater. 2022, 34, 2205569.

[8] Y. Liu, S. Zheng, J. Ma, X. Wang, L. Zhang, P. Das, K. Wang, Z. S. Wu, All 3D Printing Shape‐Conformable Zinc Ion Hybrid Capacitors with Ultrahigh Areal Capacitance and Improved Cycle Life, Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2200341.

[9] Y. Zhu, S. Zheng, P. Lu, J. Ma, P. Das, F. Su, H.-M. Cheng, Z.-S. Wu, Kinetic regulation of MXene with water-in-LiCl electrolyte for high-voltage micro-supercapacitors, Natl. Sci. Rev. 2022, 9, nwac024.

[10] J. Ma, S. Zheng, Y. Cao, Y. Zhu, P. Das, H. Wang, Y. Liu, J. Wang, L. Chi, S. F. Liu, Z.-S. Wu, Aqueous MXene/PH1000 Hybrid Inks for Inkjet-Printing Micro-Supercapacitors with Unprecedented Volumetric Capacitance and Modular Self-Powered Microelectronics, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2100746.

[11] S. Zheng, J. Ma, K. Fang, S. Li, J. Qin, Y. Li, J. Wang, L. Zhang, F. Zhou, F. Liu, K. Wang, Z. S. Wu, High‐Voltage Potassium Ion Micro‐Supercapacitors with Extraordinary Volumetric Energy Density for Wearable Pressure Sensor System, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2003835.

[12] S. Zheng, H. Wang, P. Das, Y. Zhang, Y. Cao, J. Ma, S. F. Liu, Z. S. Wu, Multitasking MXene Inks Enable High-Performance Printable Microelectrochemical Energy Storage Devices for All-Flexible Self-Powered Integrated Systems, Adv. Mater. 2021, 33, 2005449.

[13] F. Su, J. Qin, P. Das, F. Zhou, Z.-S. Wu, A high-performance rocking-chair lithium-ion battery-supercapacitor hybrid device boosted by doubly matched capacity and kinetics of faradaic electrodes, Energy Environ. Sci. 2021, 14, 2269.

[14] J. Qin, H. Shi, K. Huang, P. Lu, P. Wen, F. Xing, B. Yang, M. Ye, Y. Yu, Z. S. Wu, Achieving stable Na metal cycling via polydopamine/multilayer graphene coating of a polypropylene separator, Nat. Commun. 2021, 12, 5786.

[15] H. D. Shi, X. M. Ren, J. M. Lu, C. Dong, J. Liu, Q. H. Yang, J. Chen, Z.-S. Wu, Dual-functional Atomic Zinc Decorated Hollow Carbon Nanoreactors for Kinetically Accelerated Polysulfides Conversion and Dendrite Free Lithium Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 2002271.

[16] H. Shi, J. Qin, K. Huang, P. Lu, C. J. Zhang, Y. Dong, M. Ye, Z. Liu, Z. S. Wu, A Two-Dimensional Mesoporous Polypyrrole–Graphene Oxide Heterostructure as a Dual-Functional Ion Redistributor for DendriteFree Lithium Metal Anodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 2

[17] S. Zheng, H. Huang, Y. Dong, S. Wang, F. Zhou, J. Qin, C. Sun, Y. Yu, Z.-S. Wu, X. Bao, Ionogel-based sodium ion micro-batteries with a 3D Na-ion diffusion mechanism enable ultrahigh rate capability, Energy Environ. Sci. 2020, 13, 821.

[18] X. Shi, S. Pei, F. Zhou, W. Ren, H.-M. Cheng, Z.-S. Wu, X. Bao, Ultrahigh-voltage integrated micro-supercapacitors with designable shapes and superior flexibility, Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1534.

[19] S. Zheng, J. Ma, Z.-S. Wu, F. Zhou, Y.-B. He, F. Kang, H.-M. Cheng, X. Bao, All-solid-state flexible planar lithium ion micro-capacitors, Energy Environ. Sci. 2018, 11, 2001.

[20] F. Zhou, H. Huang, C. Xiao, S. Zheng, X. Shi, J. Qin, Q. Fu, X. Bao, X. Feng, K. Mullen, Z. S. Wu, Electrochemically Scalable Production of Fluorine-Modified Graphene for Flexible and High-Energy Ionogel-Based Microsupercapacitors, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8198.

[21] Y. Zhang, Z. Chen, X. Shi, C. Meng, P. Das, S. Zheng, F. Pan, Z.-S. Wu, Regulation of 3d-Transition Metal Interlayered Disorder by Appropriate Lithium Depletion for Li-Rich Layered Oxide with Remarkably Enhanced Initial Coulombic Efficiency and Stability, Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2203045.

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吴忠帅 研究员;杰青

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