基本信息
吴忠帅  男  博导  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

吴忠帅研究员主要从事二维材料与高效电化学能源创新系统的应用基础研究,在石墨烯、二维能源材料、柔性微型储能器件及微系统集成、高比能电池与超级电容器等方面取得了系统性的创新成果。迄今为止,在Energy Environ. Sci.(5篇)、Adv. Mater.(14篇)、J. Am. Chem. Soc.(8篇)、Nat. Commun.(3篇)、ACS Nano(16篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(4篇)、Adv. Energy. Mater.(12篇)、Adv. Funct. Mater.(11篇)、Nano Energy(9篇)、Natl. Sci. Rev.(4篇)、Adv. Sci.(2篇)等SCI国际知名期刊发表学术论文220余篇,其中,第一/通讯作者论文共170余篇(其中通讯作者145篇),影响因子大于10的论文130余篇;所有文章被SCI他引28000余次,32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65;撰写题名为“Innovations in Engineered Porous Materials for Energy Generation and Storage Applications”、“Nanocarbon-Inorganic Hybrids”书籍的部分章节;申请国家发明专利90余项(其中国际专利3项、授权专利17项);申请国际标准1项、国家标准2项,获批国家标准1项;承担中组部、科技部、基金委、中科院、辽宁省及企业等项目30余项。

主要研究方向:

1. 高质量石墨烯的制备、组装和应用

2. 其他新型二维能源材料

3. 高性能平面化、功能化微型储能器件及其不同应用场景微系统集成

4. 其他新型高效电化学储能器件

5. 二维材料催化



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
二维材料与电化学能源,超级电容器,新型电池,微型储能器件,二维材料催化

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)第十三届辽宁省科技奖2021

(2)中国科学院优秀导师奖(2021)

(3)     英国皇家化学会会士(2020

(4)Nano Research新锐青年科学家(2020)

(5)卢嘉锡优秀导师奖(2020)

(6)     科睿唯安全球高被引科学家(20182019、2020/2021

(7)     全球同行评审奖(2019

(8)     爱思唯尔Energy Storage Materials青年科学家(2019

(9)     中国科学院引进海外杰出人才终期评估优秀(2019

(10)     国家自然科学二等奖(第四完成人,2017

(11)     辽宁省自然科学一等奖(第四完成人,2015

(12)     中组部引进海外青年高层次人才2015

(13)     辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才(2018

(14     辽宁省百千万人才工程”-**层次(2018

(15)     大连市重点领域创新团队学术带头人(2019

(16)     辽宁省百千万人才工程”-**层次(2016

(17)     中科院大连化物所冠名奖-科技创新奖(个人,2019

(18)     Science Bulletin 2018 Best Paper Award

(19)     中科院大连化物所张大煜优秀学者(2018

(20)     J. Mater. Chem. A Emerging Investigators2018

(21)     中国科学院大学澳大利亚必和必拓优秀导师奖(2018

(22)     沙特基础工业公司-中国科学院大学优秀导师奖(2018

(23)  2017/2016 Energy Storage Materials Excellent Reviewer Award

(24)  中科院大连化物所张大煜青年学者(2016

(25)  2016 IOP Outstanding Reviewer

(26)  2015 Best Paper in National Science Review

(27)  大连市引进高层次人才地方级领军人才2015

28)大连市青年科技之星2015

(29)  2012年度中国科学院优秀博士学位论文

(30)  2011年度中国科学院院长特别奖

312015年获《Carbon》杂志2013/2014年优秀审稿人奖,国际级2013

32Distinguished Winner of the Carbon Journal Prize,国际级2013

(33)中国科学院优秀博士学位论文,院级2012

34)中国科学院院长特别奖,院级2011

35Top 50 Highly Cited Articles by a Chinese Mainland Author" as published in Carbon in 2006-20102010


专利成果
[1] 吴忠帅, 秦洁琼, 侯晓城. 一种聚合物/氧化石墨烯复合材料、其制备方法和应用. CN: CN113224272A, 2021-08-06.

[2] 吴忠帅, 王潇, 郑双好. 一种平面电池及其制备方法和应用. CN: CN111224148B, 2021-07-13.

[3] 吴忠帅, 廉培超, 董琰峰, 郑双好, 王森, 包信和. 二维金属碳化物基三维多孔MX烯网络材料及其制备方法. CN: CN108069427B, 2021-03-09.

[4] 吴忠帅, 包信和, 郑双好, 王森, 孙承林. 一种喷墨打印制备出的堆叠型超级电容器及其制备方法. CN: CN108122685B, 2020-11-10.

[5] 吴忠帅, 包信和, 郑双好, 王森, 孙承林. 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. CN: CN108122682B, 2020-11-10.

[6] 吴忠帅, 黄海波, 周锋. 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. CN: CN111224149A, 2020-06-02.

[7] 吴忠帅, 周锋, 侯晓城. 一种电化学阴极剥离制备石墨烯纳米片的方法. CN: CN111217361A, 2020-06-02.

[8] 吴忠帅, 路鹏飞. 一种醚类电解液、其制备方法及其应用. CN: CN111224166A, 2020-06-02.

[9] 吴忠帅, 周锋, 侯晓城. 一种水系高压电解液、其制备方法及其应用. CN: CN111224171A, 2020-06-02.

[10] 吴忠帅, 黄海波, 周锋. 一种还原氧化石墨烯的制备方法及其应用. CN: CN111217358A, 2020-06-02.

[11] 吴忠帅, 郑双好. 一种平面钠离子电容器及其制备方法和应用. CN: CN111223670A, 2020-06-02.

[12] 吴忠帅, 包信和, 师晓宇, 秦洁琼, 周锋. 在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器. CN: CN109216050B, 2020-06-02.

[13] 吴忠帅, 石浩东. 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. CN: CN111211292A, 2020-05-29.

[14] 吴忠帅, 孙承林, 王森. 一种三维石墨烯宏观体材料及其制备方法和应用. CN: CN111204751A, 2020-05-29.

[15] 吴忠帅, 包信和, 师晓宇. 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. CN: CN111211002A, 2020-05-29.

[16] 吴忠帅, 包信和, 董琰峰, 郑双好. 一种二维金属碳氮化物衍生纳米材料及其制备方法. CN: CN108658122B, 2020-04-14.

[17] 冯亮, 吴忠帅, 常俊玉, 黄海波. 一种以三维泡沫状石墨烯材料为传感膜的苯胺传感器. CN: CN110907502A, 2020-03-24.

[18] 吴忠帅, 赵雪君. 无金属集流体、自支撑石墨烯基锂硫电池正极的制备方法. CN: CN109873120A, 2019-06-11.

[19] 吴忠帅, 秦洁琼. 一种介孔二氧化锰纳米片的低温制备方法. CN: CN109867306A, 2019-06-11.

[20] 吴忠帅, 黄海波. 一种管套管多级结构N掺杂碳-二氧化钛及其制备方法. CN: CN109850942A, 2019-06-07.

[21] 吴忠帅, 董琰峰, 包信和. 金属有机骨架化合物衍生的金属硫化物纳米片及其制备. CN: CN109835937A, 2019-06-04.

[22] 吴忠帅, 包信和, 师晓宇, 周锋. 一种高电压平面型超级电容器及其制备方法. CN: CN109637846A, 2019-04-16.

[23] 吴忠帅, 包信和, 师晓宇, 周锋. 一种集成化平面型超级电容器及其制备方法. CN: CN109637819A, 2019-04-16.

[24] 吴忠帅, 孙承林, 王森, 包信和, 郑双好, 周锋. 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. 中国: CN108074752A, 2018-05-25.

[25] 张向东, 吴忠帅, 葛春华, 关宏宇, 荣 欣. 聚苯胺插层锰氧化物复合材料的水热制备方法. 中国: CN100509958, 2009-07-08.

发表论文


代表性论文:

(1)           J.Q. Qin, H.D. Shi, K. Huang, P.F. Lu, P.C. Wen, F.F. Xing, B. Yang, M. Ye*, Y. Yu* and Z.-S. Wu*, “Achieving Stable Na Metal Cycling via Polydopamine/Multilayer Graphene Coating of a Polypropylene Separator” Nature Communications, 2021, 12, 5786.

(2)           F. Su, J.Q. Qin, P. Das, F. Zhou, and 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 & Environmental Science, 2021, 14, 2269-2277.

(3)           S. H. Zheng, H. Huang, Y. F. Dong, S. Wang, F. Zhou, J. Q. Qin, C. L. Sun, Y. Yu*, Z.-S. Wu* and X. H. Bao, “Ionogel-Based Sodium Ion Micro-Batteries with 3D Na-Ion Diffusion Mechanism Enable Ultrahigh Rate Capability” Energy & Environmental Science, 2020, 13, 821-829.

(4)           X. Y. Shi, S. F. Pei, F. Zhou, W. C. Ren*, H.-M. Cheng, Z.-S. Wu* and X.H. Bao, “Ultrahigh-Voltage Integrated Micro-Supercapacitors with Designable Shapes and Superior Flexibility” Energy & Environmental Science, 2019, 12, 1534-1541.

(5)           S.H. Zheng, J.M. Ma, Z.-S. Wu*, F. Zhou, Y. B. He*, F. Y. Kang, H.-M. Cheng and X. H. Bao, “All-Solid-State Flexible Planar Lithium Ion Micro-Capacitors” Energy & Environmental Science, 2018, 11, 2001-2009.

(6)           F. Zhou, H. B. Huang, C. H. Xiao, S. H. Zheng, X. Y. Shi, J. Q. Qin, Q. Fu, X. H. Bao, X. L. Feng*, K. Müllen* and 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.

(7)           Z.-S. Wu*, Y.-Z. Tan, S. H. Zheng, S. Wang, K. Parvez, J. Q. Qin, X. Y. Shi, C. L. Sun, X. H. Bao, X. L. Feng* and K. Müllen*, “Bottom-Up Fabrication of Sulfur-Doped Graphene Films Derived from Sulfur-Annulated Nanographene for Ultrahigh Volumetric Capacitance Micro-Supercapacitors” Journal of the American Chemical Society, 2017, 139, 4506-4512.

(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)           X. Y. Shi, Z.-S. Wu*, J. Q. Qin, S. H. Zheng, S. Wang, F. Zhou, C. L. Sun and X. H. Bao, “Graphene Based Linear Tandem Micro-Supercapacitors with Metal-Free Current Collectors and High-Voltage Output” Advanced Materials 2017, 29, 1703034.

(10)       Z.-S. Wu*, Y. J. Zheng, S. H. Zheng, S. Wang, C. L. Sun, K. Parvez, T. Ikeda, X. H. Bao, K. Müllen* and X. L. Feng*, “Stacked-Layer Heterostructure Films of 2D Thiophene Nanosheets and Graphene for High-Rate All-Solid-State Pseudocapacitors with Enhanced Volumetric Capacitance” Advanced Materials, 2017, 29, 1602960.

(11)       Z.-S. Wu, K. Parvez, S. Li, S. Yang, Z. Liu, S. Liu, X. Feng* and K. Müllen*, “Alternating Stacked Graphene-Conducting Polymer Compact Films with Ultrahigh Areal and Volumetric Capacitances for High-Energy Micro-Supercapacitors” Advanced Materials, 2015, 27, 4054-4061.

(12)       Z.-S. Wu, Z. Liu, K. Parvez, X. Feng* and K. Müllen*, “Ultrathin Printable Graphene Supercapacitors with Ac Line-Filtering Performance” Advanced Materials, 2015, 27, 3669-3675.

(13)       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.

(14)       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.

(15)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.

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

科研活动

   
主持(承担)科研项目
( 1 ) 二维纳米片储能材料的可控制备、组装与微型超级电容器应用研究, 主持, 国家级, 2016-01--2019-12
( 2 ) 大连化学物理研究所知识创新工程-二维材料与能源器件研究, 主持, 市地级, 2015-06--2020-06
( 3 ) 长续航动力锂电池新材料与新体系研究-高电化学活性、高负载硫碳纳米复合材料, 参与, 国家级, 2016-07--2020-12
( 4 ) 二维原子晶体的制备、结构设计及其柔性化、微型化储能器件的基础研究, 主持, 省级, 2016-05--2018-04
( 5 ) 石墨烯宏观体材料的宏量可控制备及其在光电等方面的应用研究, 参与, 国家级, 2017-01--2021-12
( 6 ) 石墨烯高比能超级电容器关键技术研究, 主持, 院级, 2017-07--2018-06
( 7 ) 高比能超级电容器关键材料与器件产业化技术研究, 主持, 市地级, 2018-01--2020-12
( 8 ) 石墨烯基高比能超级电容器关键材料与器件性能研究, 主持, 国家级, 2019-01--2022-12
( 9 ) 二维过渡金属碳化物(MXene)可控制备及其新型电池应用研究, 主持, 省级, 2018-09--2020-12
( 10 ) 高安全、长寿命、低成本固态钠离子电池, 参与, 部委级, 2018-10--2020-09
( 11 ) 高度集成石墨烯基传感器电子鼻系统关键技术及应用示范, 参与, 市地级, 2019-01--2021-12
( 12 ) 高比能量、高安全、长寿命固态金属锂电池, 参与, 市地级, 2018-02--2020-02
( 13 ) 石墨烯应用技术研究, 主持, 院级, 2018-06--2019-12
( 14 ) 二维材料与储能器件, 主持, 省级, 2019-01--2021-12
( 15 ) 高比能、高功率锂离子电容器关键材料与器件技术研究, 主持, 省级, 2020-01--2021-12
( 16 ) 天然石墨制备石墨烯可行性研究, 主持, 院级, 2017-10--2018-12
( 17 ) 石墨烯连续制备实验平台, 主持, 院级, 2019-05--2021-07
( 18 ) 石墨烯纤维制备技术研究, 主持, 院级, 2019-07--2020-12
( 19 ) 新能源汽车用高比能、长寿命、高安全固态锂电池, 主持, 省级, 2020-01--2022-12
( 20 ) 可穿戴柔性光电储一体电池关键技术研究, 主持, 市地级, 2020-08--2022-12
( 21 ) 高比能动力电池用石墨烯复合储能材料与凝胶电解质的研究, 主持, 院级, 2020-01--2021-12
( 22 ) 储能与多能融合及工业流程再造技术预研任务, 主持, 部委级, 2022-04--2023-04
( 23 ) 微型电化学能源材料与器件, 主持, 国家级, 2022-01--2026-12
特邀、邀请等会议报告
(1)Preparation of graphene-based materials and their advanced energy storage applications   第五届国际碳材料大会暨产业展览会   2020-11-17
(2)微型超级电容器关键材料制备、器件构筑与系统集成   2020第五届超级电容器及关键材料学术会议   2020-11-13
(3)二维材料基微型储能器件   第五届全国新能源与化工新材料学术会议   2020-10-15
(4)MXene based Materials for High-Performance Micro-supercapacitors and Batteries   第三届国际二维过渡金属碳化物学术研讨会   2020-10-11
(5)二维能源材料与微纳储能器件   第九届能源与纳米材料开放研讨会   2020-10-09
(6)The Applied Basic Research of 2D Materials for High-Performance Lithium Sulfur Batteries   第五届新型电池正负极材料技术国际论坛   2020-09-21
(7)石墨烯材料的可控制备、结构调控与性能研究   中国化学会第32届学术年会   2020-05-25
(8)Planar Microelectrochemical Energy Storage Devices    2019-11-28
(9)Graphene based materials for micro energy storage devices   2019-10-17
(10)2D Materials for Planar Micro-Supercapacitors and Micro-batteries   2019-08-16
(11)2D Materials for High-Performance Li-S Batteries    2019-08-12
(12)Flexible and Integrated Planar Microscale Energy Storage Devices   2019-01-18
(13)柔性化平面储能器件   2019年第1期全国电子信息青年科学家论坛   2019-01-16
(14)柔性化、微型化超级电容器的关键材料设计与器件技术研究   超级电容器技术及产业国际论坛暨2018产业年会   2019-01-12
(15)All-Solid-State Ionogel-Based Flexible Planar Micro-Supercapacitors and Micro-Batteries   2018-11-07
(16)Graphene Based Microscale Energy Density Devices   2018-10-18
(17)Graphene Based Materials for Printable and Planar Energy Storage Devices   2018-09-16
(18)Microscale Planar Energy Storage Devices   2018-08-13
(19)Graphene Based Micro-Supercapacitors   2018-07-15
(20)MXene-Derived Nanoribbons for High Performance Lithium/Sodium/Potassium Storage   2018-05-24
(21)Graphene–Based Materials for Planar Micro-Supercapacitors   2018-04-11
(22)Graphene-Based Flexible and High-Performance Micro-Supercapacitors   2018-01-15
(23)Graphene-Based Micro-Supercapacitors for On-Chip Energy Storage   The First International Conference on Energy Storage Materials   2017-11-18
(24)Graphene-Based Materials for Flexible and Planar Micro-Supercapacitors   Carbon 2017   2017-07-23
(25)Graphene-Based Micro-Supercapacitors   The International Symposium on Carbon Research Frontiers 2017   2017-07-22
(26)Graphene-Based Supercapacitors   The 2nd International Conference on Applied Surface Science (ICASS-2017)   2017-06-12
(27)Arbitrary-Shaped all Graphene-Based All-Solid-State Planar Sandwich Supercapacitors   2017 International Forum on Graphene in Shenzhen   2017-04-09
(28)Graphene-based Micro-Supercapacitors   The 10th International Workshop on Oxide Surface   2016-01-10
(29)Graphene-based Materials for Supercapacitors and Micro-supercapacitors    2015中国国际石墨烯创新大会   2015-10-28
(30)Graphene for (Micro-) Supercapacitors and Surface Catalysis   中科院学部科学与技术前沿论坛 "石墨炔和石墨烯的合成、性能与应用"   2015-08-06
(31)Graphene-Based Materials of Hybrids, 3D frameworks, and Thin Films for Supercapacitors   Materials Today杂志Video报告   2014-10-24
(32)Graphene-Based Materials of Hybrids, 3D frameworks, and Thin Films for Supercapacitors   CMITEC 2014   2014-06-15
(33)Controllable Synthesis and Application Explorations of Graphene by Chemical Exfoliation   Carbon 2013   2013-07-14
(34)Graphene-Based Three-Dimensional Frameworks and Thin Films for High Performance Supercapacitors   Graphene Week 2013   2013-06-02

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  

王潇  博士研究生  070304-物理化学  

现指导学生

马佳鑫  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  

董聪  博士研究生  070304-物理化学  

浮迎华  硕士研究生  070304-物理化学  

马原  硕士研究生  070304-物理化学  

王一  博士研究生  070304-物理化学