吴忠帅

男， 中国科学院大连化学物物理研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2000年9月 2004年7月 学士 中国 辽宁大学 化学
2004年9月 2007年7月 硕士 中国 辽宁大学 无机化学
2007年9月 2011年7月 博士 中国 中国科学院金属研究所材料学
2011年7月 2015年6月 德国马普高分子研究所，博士后，德国
2015年6月 2020年7月 中国科学院大连化学物理研究所，二维材料与能源器件创新特区研究组组长，中国
2020年7月-2025年9月 中国科学院大连化学物理研究所，二维材料化学与能源应用研究组组长，中国
2025年9月-至今 中国科学院大连化学物理研究所，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组长，中国

研究领域和兴趣

二维材料化学、微纳电能源化学、电池、超级电容器

主要业绩

吴忠帅，中国科学院大连化学物理研究所首席研究员、能源催化转化全国重点实验室副主任、家杰出青年科学基金获得者、英国皇家化学会会士、2018-2025年连续八年科睿唯安全球高被引科学家、爱思唯尔“中国高被引学者”、中组部引进海外高层次青年人才、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。主要从事二维材料化学与微纳电化学能源应用的基础研究，包括石墨烯与二维材料、微型储能器件与微能源系统、超级电容器、先进电池和能源催化。特别是针对可穿戴和微电子系统储能器件的国家重大需求，在国际上较早开展了微型电化学能源材料与器件的系统研究，取得以下主要成果：（1）提出平面微型储能器件离子水平方向电迁移特点与二维材料的匹配关系，揭示平面微电极多方向传质机制，为平面微型储能器件的电化学反应机制提供新的科学认识；（2）提出材料电化学活性与电荷输运调控的新策略，设计并制备出与平面微型储能器件构型相匹配的高活性、快输运的微电极材料和电解质；（3）提出多界面协同调控实现兼具高电化学性能、柔性化和集成化的平面微型储能器件，发展强化界面电化学稳定性和机械稳定性的新方法，提出一体化设计和构建策略，为实现高性能微型储能器件和模块提供了新思路。微型电化学能源材料与器件的工作获得了2022年度辽宁省自然科学一等奖（排名第一）。此外，申请人还专注于石墨烯及新型二维材料的研究工作，并取得了阶段性成果。在国际上较早发展化学剥离法制备出高质量石墨烯，揭示石墨烯与氧化物协同提高储能机制，该项成果获得了2017年度国家自然科学二等奖（排名第四）、2015年度辽宁省自然科学一等奖（排名第四），目前部分成果正在产业化；同时提出了一种固相化学插层剥离新方法实现二维金属碲化物材料宏量化制备，该方法高效、安全，具有普适性和广泛的应用，该成果以“Metal Telluride Nanosheets by Scalable Solid Lithiation and Exfoliation”为题发表于《自然》（Nature）上。同期《自然》还以“Scalable, high-quality 2D telluride nanosheets for energy and catalysis applications”为题，在研究简报（Nature Brief）专栏中报道了该研究成果。目前，申报人已成为二维材料及微型储能器件领域主要的研究者之一。
基于前期研究工作，已在Nature、Chem. Soc. Rev.、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）、Sci.Bull.（7篇）等期刊发表学术论文390余篇，论文被SCI总引50000余次。申请发明专利120余项，获国家自然科学奖二等奖、辽宁省自然科学奖一等奖2次、中国颗粒学会自然科学一等奖、中国化工学会基础研究一等奖、第十三届辽宁青年科技奖、2025年度侯德榜化工科学技术奖-创新奖、中国石油和化学工业联合会-青年创新奖等科技奖励10余项，获批国际标准1项、国家标准2项。兼任Energy Storage Materials副主编、Applied Surface Science副主编以及J. Energy Chem.、Natl Sci. Rev.、Sci. Bull.、eScience、SusMat、J. Power Sources、eScience、Interdisciplinary Materials、Acc. Chem. Res.、Engineering、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。

代表成果

[1] L. Zhang, Z. Yang, S. Feng, Z. Guo, Q. Jia, H. Zeng, Y. Ding, P. Das, Z. Bi, J. Ma, Y. Fu, S. Wang, J. Mi, S. Zheng, M. Li, D. M. Sun, N. Kang*, Z. S. Wu*, H. M. Cheng*, Metal telluride nanosheets by scalable solid lithiation and exfoliation, Nature 2024, 628, 313.
[2] Z.H. Ren, X.Y. Shi*, Q. Yang, C.S. Li, H.Q. Liu, T.S. Bai, Y. Ma, P. Das, H.F. Liu, E.D. Yang, S.Y. Jin, L. Feng, Q. Shi, X.H. Bao, H.-M. Cheng* and Z.-S. Wu*, Nature Communications, 2025, 16, 1642.
[3] S. Wang, S.H. Zheng, X.Y. Shi, P. Das, L.M. Li, Y.Y. Zhu, Y. Lu*, X.L. Feng* and Z.-S. Wu*, Monolithically integrated micro-supercapacitors with high areal number density produced by controlling electrolyte directed assembly, Nature Communications, 2024, 15, 2850.
[4] Y. Wang, R. Yang, Y.J. Ding, B. Zhang, H. Li, B. Bai, M.R. Li, Y. Cui, J.P. Xiao*, and Z.-S. Wu*, Unraveling lattice oxygen oxidation mechanism of Rh-doped RuO2 catalyst for long-lasting acidic water oxidation, Nature Communications, 2023, 14, 1412.
[5] Z. Bi, Z. Yi, L. Zhang, G. Wang, A. Zhang, S. Liao, Q. Zhao, Z. Peng, L. Song, Y. Wang, Z. Zhao, S. Wei, W. Zhao, X. Shi, M. Li, N. Ta, J. Mi, S. Li, P. Das, Y. Cui, C. Chen*, F. Pan, 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 Environ. Sci. 2024, 17, 2765.
[6] A. Zhang, Z. Bi, G. Wang, S. Liao, P. Das, H. Lin, M. Li, Y. Yu*, X. Feng*, X. Bao, Z.-S. Wu*, Regulating Electrode/Electrolyte Interfacial Chemistry Enables 4.6 V Ultra-Stable Fast Charging of Commercial LiCoO2, Energy Environ. Sci. 2024, 17, 3021.
[7] 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.
[8] 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, e2005449.
[9] 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.
[10] 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.

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