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 至今 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

研究领域和兴趣

二维材料与储能器件

主要业绩

申报人主要致力于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，申报人在Nature、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.等杂志上发表高质量学术论文300余篇（含IF＞10的论文195篇），其中近5年论文225篇（含IF＞10的论文156篇）；所有论文被SCI引用40000余次；申请发明专利170余项，授权30余项。

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 (8007), 313.
[2] 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.
[3] 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.
[4] H.-I. Kim, K. M. Lee, W.-Y. Kim, S. H. Kweon, X. Wang, S. Zheng, S.-H. Kim, J. H. Ha, S. J. Kang, Z.-S. Wu, S. K. Kwak, S.-Y. Lee, Restructuring of aqueous electrolytes using a soft-acidic/hard-basic zwitterion for low-temperature anode-free Zn batteries, Energy Environ. Sci. 2024, 17 (5), 1961.
[5] 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 (11), 5043.
[6] 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.
[7] 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.
[8] 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 (1), 5786.
[9] 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.
[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 (3), 821.

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