基本信息
吴忠帅      中国科学院大连化学物理研究所
电子邮件: wuzs@dicp.ac.cn
通信地址: 大连市中山路457号
邮政编码: 116023

研究领域

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,担任能源催化转化全国重点实验室副主任、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。具体研究方向包括二维材料、微型电化学储能器件、超级电容器、全固体电池、锂金属电池、钠离子/锌离子电池、能源电催化等,并取得了系统性的进展。截止目前,已在Nature、Nat. Commun.(6篇)、Energy Environ. Sci.(16篇)、Adv. Mater.(21篇)、J. Am. Chem. Soc.(9篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(14篇)、Natl. Sci. Rev.(11篇)、Chem(2篇)、Adv. Energy Mater.(17篇)、Sci. Bull.(8篇)、Electrochem. Energy Rev.(3篇)等国际知名期刊发表论文390余篇,被SCI引用50000余次,H-index为103,其中封面论文30余篇;单篇他引超过200次的54篇,单篇他引超过1000次的13篇,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)”;申请发明专利190余项、授权40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40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”领军人才(2024)、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”-**层次(2018)、大连市重点领域创新团队学术带头人(2020)、2018-2025连续八年“科睿唯安”全球高被引科学家等;此外,兼任Energy Storage Materials副主编、Applied Surface Science副主编以及J. Energy Chem.、Natl Sci. Rev.、Science Bulletin、科学通报、eScience、J. Power Sources、eScience、Interdisciplinary Materials、Acc. Chem. Res.、SusMat、储能科学与技术、Nanomaterials、Carbon Futures、Mater. Res. Express、Energy & Fuel、Mater. Chem. Front.、Physics、Chin. Chem. Lett.、Materials Futures、物理化学学报等国际知名学术期刊编委/青年编委,中国工程院院刊Engineering清洁能源通讯专家。担任Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、J. Energy Chem.、Energy Storage Mater.、Small、2D Materials、Chin. Chem. Lett.、新型碳材料、储能科学与技术杂志等客座编辑;担任中国电子工业标准化技术协会超级电容与双碳专业委员会第一届委员会副主任委员、中国电工技术学会超级电容器与储能技术专业委员会副主任委员、超级电容产业联盟青年工作委员会副主任、全国纳米技术标准化技术委员会委员、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2025第六届储能材料国际研讨会、2025年《国家科学评论》化学与材料科学国际前沿论坛、“GO to Go 2024”第八届氧化石墨烯论坛、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、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等会议共同或分会主席、秘书长。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160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)、中国化工学会基础研究奖一等奖(第一完成人,2025)、中国颗粒学会自然科学一等奖(第一完成人,2025)、中国石油和化学工业联合会青年创新奖(2025)、中国化工学会侯德榜化工科学技术创新奖(2025)、第十三届辽宁青年科技奖(2021)、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)、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。


招生信息

欢迎物理化学、无机化学、材料学、材料科学与工程、材料物理与化学、电化学、能源化学等相关研究专业的学生加入我们团队继续学习与深造!

招生专业
070304-物理化学
招生方向
二维材料化学与高效微纳电化学能源创新体系,,超级电容器,新型电池,微型储能器件,二维材料与能源催化转化

教育背景

2007-09--2011-07   中科院金属研究所   工学博士
2004-09--2007-07   辽宁大学   理学硕士
2000-09--2004-07   辽宁大学   理学学士
学历

工学博士

学位

博士

奖励与荣誉


奖励与荣誉:

1.第十七届侯德榜化工科学技术奖“创新奖”(2025)

2.中国化工学会科学技术奖“基础研究成果奖”一等奖(2025)

3.中国石油和化学工业联合会“青年创新奖”(2025)

4.中国颗粒学会自然科学奖一等奖(2025)

5.辽宁省“兴辽英才计划”领军人才(2024)

6. 国家杰出青年科学基金获得者(2021)

7.英国皇家化学会会士(2020)

8. 辽宁省自然科学一等奖(2022,排名第一)

9.第十三届辽宁青年科技奖(2021)

10. 2018-2024连续入选“科睿唯安”高被引科学家

11.中国科学院大学领雁银奖-振翅奖(2022)

12.中国科学院优秀导师奖(2021)

13.卢嘉锡优秀导师奖(2020)

14.Nano Research新锐青年科学家奖(2020)

15.Energy Storage Materia青年科学家(2019)

16. Global Peer Review Awards 全球同行评审奖(2019)

17.中科院“****”终期评估优秀(2018)

18.国家自然科学二等奖(2017,排名第四)

19.辽宁省自然科学一等奖(2015.排名第四)

20.中组部引进海外青年高层次人才(2015)




专利成果
( 1 ) 一种高熵硫银锗矿型固态电解质及其制备方法和应用, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: 202411735437.X

( 2 ) 一种离子电子混合导体材料和制备方法及应用, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: 202410814452.7

( 3 ) 一种硫化物固态电解质材料和制备方法及应用, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: 202410814421.1

( 4 ) 一种一体化电极材料及其制备方法和在酸性析氧反应中的应用, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: 202410501467.8

( 5 ) 一种超薄二维纳米片的制备方法和超薄二维纳米片及其应用, 发明专利, 2024, 第 1 作者, 专利号: 202410271372.1

( 6 ) 一种复合石墨负极材料及其制备方法和应用, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: 202311256051.6

( 7 ) 墨水直写3D打印平面叉指型锂离子电容器及其制备方法, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: 202311226322.3

( 8 ) 一种钒掺杂石墨烯纳米片及其制备方法, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: 202311210895.7

( 9 ) 一种离子液体基电解液、宽温域高压超级电容器及其应用, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: 202311203402.7

( 10 ) 一种高离子电导率硫化物固态电解质和制备方法及应用, 发明专利, 2023, 第 1 作者, 专利号: 202311029610.X

( 11 ) 一种聚合物/氧化石墨烯复合材料、其制备方法和应用, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN113224272A

( 12 ) 一种平面电池及其制备方法和应用, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN111224148B

( 13 ) 二维金属碳化物基三维多孔MX烯网络材料及其制备方法, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN108069427B

( 14 ) 一种喷墨打印制备出的堆叠型超级电容器及其制备方法, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108122685B

( 15 ) 一种同一基底上任意形状堆叠型超级电容器及其制备方法, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108122682B

( 16 ) 一种基于电化学阴极剥离的石墨烯纳米片的电池正极的制备方法及一种铝离子电池, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111224149A

( 17 ) 一种电化学阴极剥离制备石墨烯纳米片的方法, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111217361A

( 18 ) 一种醚类电解液、其制备方法及其应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111224166A

( 19 ) 一种水系高压电解液、其制备方法及其应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111224171A

( 20 ) 一种还原氧化石墨烯的制备方法及其应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111217358A

( 21 ) 一种平面钠离子电容器及其制备方法和应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111223670A

( 22 ) 在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109216050B

( 23 ) 一种三维石墨烯复合锂合金负极及其制备方法及在锂离子电池中应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111211292A

( 24 ) 一种三维石墨烯宏观体材料及其制备方法和应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111204751A

( 25 ) 一种在聚合物基底上制备集成化平面型超级电容器的方法, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111211002A

( 26 ) 一种二维金属碳氮化物衍生纳米材料及其制备方法, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108658122B

( 27 ) 一种以三维泡沫状石墨烯材料为传感膜的苯胺传感器, 发明专利, 2020, 第 2 作者, 专利号: CN110907502A

( 28 ) 无金属集流体、自支撑石墨烯基锂硫电池正极的制备方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109873120A

( 29 ) 一种介孔二氧化锰纳米片的低温制备方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109867306A

( 30 ) 一种管套管多级结构N掺杂碳-二氧化钛及其制备方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109850942A

( 31 ) 金属有机骨架化合物衍生的金属硫化物纳米片及其制备, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109835937A

( 32 ) 一种高电压平面型超级电容器及其制备方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109637846A

( 33 ) 一种集成化平面型超级电容器及其制备方法, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109637819A

( 34 ) 一种光还原法制备石墨烯基平面化微型超级电容器的方法, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN108074752A

( 35 ) 聚苯胺插层锰氧化物复合材料的水热制备方法, 发明专利, 2009, 第 2 作者, 专利号: CN100509958

联盟及标准化

1.中国电子工业标准化技术协会超级电容与双碳专业委员会第一届委员会副主任委员

2.中国电工技术学会超级电容器与储能技术专业委员会副主任委员

3.超级电容产业联盟青年工作委员会副主任

4.全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组委员

5.中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准工作委员会委员

6.中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准化委员会委员

7.辽宁省能源电池重点实验室名誉主任


发表论文


代表性论文:

(1)Liangzhu Zhang, Zixuan Yang, Shun Feng, Zhuobin Guo, Qingchao Jia, Huidan Zeng, Yajun Ding, Pratteek Das, Zhihong Bi, Jiaxin Ma, Yunqi Fu, Sen Wang, Jinxing Mi, Shuanghao Zheng, Mingrun Li, Dong-Ming Sun, Ning Kang*, Z.-S. Wu*, Hui-Ming Cheng*, Metal telluride nanosheets by scalable solid lithiation and exfoliation, Nature, 2024, 628: 313-319.

(2)Zhihao Ren, Xiaoyu Shi, Qing Yang, Chunsheng Li, Hanqing Liu, Tiesheng Bai, Yuan Ma, Pratteek Das, Haofeng Liu, Endian Yang, Shengye Jin, Liang Feng, Quan Shi, Xinhe Bao, Hui-Ming Cheng*, Z.-S. Wu*,; An ultrastretchable seamlessly integrated contactless charging microsystem towards skin-attachable wireless microelectronics, Nature Communications, 2025, 16, 1642.

(3)Sen Wang, Shuanghao Zheng, Xiaoyu Shi, Pratteek Das, Linmei Li, Yuanyuan Zhu, Yao Lu, Xinliang Feng*, Z.-S. Wu*; Monolithically integrated micro-supercapacitors with high areal number density produced by surface adhesive-directed electrolyte assembly, Nature Communications, 2024, 15, 2850.

(4) Yi Wang; Rong Yang, Yajun Ding, Bo Zhang, Hao Li, Bing Bai, Mingrun Li, Yi Cui, Jianping Xiao*, Z.-S. Wu*; Unraveling oxygen vacancy site mechanism of Rh-doped RuO2 catalyst for long-lasting acidic water oxidation, Nature Communications, 2023, 14, 1412.

(5) Jieqiong Qin, Haodong Shi, Kai Huang, Pengfei Lu, Pengchao Wen, Feifei Xing, Bing Yang, Mao Ye*, Yan Yu*, Z.-S. Wu*; Achieving stable Na metal cycling via polydopamine/multilayer graphene coating of a polypropylene separator, Nature Communications, 2021, 12, 5786.

(6) Zhihong Bi, Zonglin Yi, Liangzhu Zhang, Gongrui Wang, Anping Zhang, Shihao Liao, Qinghe Zhao, Zhangquan Peng, Li Song, Yi Wang, Zhiwei Zhao, Shiqiang Wei, Wenguang Zhao, Xiaoyu Shi, Mingrun Li, Na Ta, Jinxing Mi, Shunning Li, Pratteek Das, Yi Cui, Chengmeng Chen,* Feng Pan* and Z.-S. Wu*, Ultrathin dense LiF coverage coupled with a near-surface gradient fluorination lattice enables fast-charging long-life 4.6 V LiCoO2, Energy & Environmental Science, 2024, 17, 2765-2775.

(7) Sen Wang, Linmei Li, Shuanghao Zheng, Pratteek Das, Xiaoyu Shi, Jiaxin Ma, Yu Liu, Yuanyuan Zhu, Yao Lu*, Z.-S. Wu*, Hui-Ming Cheng*, Monolithic integrated micro-supercapacitors with ultra-high systemic volumetric performance and areal output voltage, National Science Review, 2023, 10, nwac271.

(8) H. D. Shi, J. Q. Qin, K. Huang, P. F. Lu, C. F. (J.) Zhang, Y. F. Dong, M. Ye, Z. M. Liu and Z.-S. Wu*, “A Two‐Dimensional Mesoporous Polypyrrole–Graphene Oxide Heterostructure as a Dual‐Functional Ion Redistributor for Dendrite‐Free Lithium Metal Anodes” Angewandte Chemie-International Edition, 2020, 5, 2-9.

(9) Shuanghao Zheng, Huijuan Huang, Yanfeng Dong, Sen Wang, Feng Zhou, Jieqiong Qin, Chenglin Sun, Yan Yu,* Z.-S. Wu* and Xinhe Bao, Ionogel-based sodium ion micro-batteries with a 3D Na-ion diffusion mechanism enable ultrahigh rate capability, Energy & Environmental Science, 2020, 13, 821.

(10) S.H. Zheng, H. Wang, P. Das, Y. Zhang, Y.X. Cao, J.X. Ma, S.Z. (Frank) Liu,* and Z.-S. Wu*, “Multitasking MXene Inks Enable High-Performance Printable Microelectrochemical Energy Storage Devices for All-flexible Self-powered Integrated System” Advanced Materials, 2021, 33, 2005449.

(11)  Y.G. Li, Y. Wang, J.M. Lua, B. Yang, X.Y. San, Z.-S. Wu*, “2D Intrinsically Defective RuO2/Graphene Heterostructures as All-pH Efficient Oxygen Evolving Electrocatalysts with Unprecedented Activity” Nano Energy, 2020, 78, 105185.

(12)  Y.G. Li, Z.-S. Wu*, P.F. Lu, X. Wang, W. Liu, Z.B. Liu, J.Y. Ma, W.C. Ren, Z. Jiang,* X.H. Bao, “High-Valence Nickel Single-Atom Catalysts Coordinated to Oxygen Sites for Extraordinarily Activating Oxygen Evolution Reaction” Advanced Science, 2020, 7, 1903089.

(13)  Feng Zhou, Haibo Huang, Chuanhai Xiao, Shuanghao Zheng, Xiaoyu Shi, Jieqiong Qin, Qiang Fu, Xinhe Bao, Xinliang Feng*, Klaus Müllen*, Z.-S. Wu*, Electrochemically Scalable Production of Fluorine Modified Graphene for Flexible and High-Energy Ionogel-based Micro-supercapacitors, Journal of the American Chemical Society, 2018, 140, 8198–8205.

发表著作
(1) 《Nanocarbon-Inorganic Hybrids: Next Generation Composites for Sustainable Energy Applications》第十二章, Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2014-07, 第 1 作者

指导学生

已指导学生

石浩东  博士研究生  070304-物理化学  

秦洁琼  博士研究生  070304-物理化学  

马佳鑫  博士研究生  070304-物理化学  

王潇  博士研究生  070304-物理化学  

张莹  博士研究生  070304-物理化学  

苏峰  博士研究生  070304-物理化学  

毕志宏  博士研究生  070304-物理化学  

王一  博士研究生  070304-物理化学  

李月娇  博士研究生  070304-物理化学  

邢菲菲  博士研究生  070304-物理化学  

刘汉卿  博士研究生  070304-物理化学  

张安萍  博士研究生  070304-物理化学  

现指导学生

董聪  博士研究生  070304-物理化学  

马宇鑫  博士研究生  070304-物理化学  

武丽莎  博士研究生  080501-材料物理与化学  

杜鸿楠  博士研究生  070304-物理化学  

马原  博士研究生  070304-物理化学  

徐芸芸  博士研究生  070304-物理化学  

刘浩锋  博士研究生  070304-物理化学  

浮迎华  博士研究生  070304-物理化学  

燕钰锋  硕士研究生  070304-物理化学  

郁淑雅  硕士研究生  070304-物理化学  

曹艺馨  博士研究生  070304-物理化学  

杨睿  博士研究生  070304-物理化学  

周敏浩  硕士研究生  070304-物理化学  

田丝雨  硕士研究生  070304-物理化学  

肖性烂  博士研究生  070304-物理化学