 | 姓 名: | 蔡国瑞 |
地 址: | 中国科学技术大学 微尺度物质科学国家研究中心 | |
邮 编: | 230026 | |
邮 箱: | caiguorui@ustc.edu.cn | |
主 页: | https://faculty.ustc.edu.cn/caiguorui/zh_CN/index/992046/list/index.htm |
| 教育与科研经历 |
蔡国瑞，1990年5月出生于山东。2024年6月加入中国科学技术大学，获得国家级青年人才（海外）、中科院“百人计划”B（择优支持）、安徽省海外引才计划等人才项目。现为微尺度国家研究中心特任教授，博士生导师，独立课题组组长(PI)。2014年6月于海南大学取得工学学士学位，2019年6月于中国科学技术大学获得理学博士学位（师从江海龙教授）。2019年7月至2022年8月在加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究工作（师从陈政教授）。2022年9月至2024年5月在马里兰大学从事博士后研究工作（师从王春生教授）。长期从事高能量密度锂电池研究，提出了亚纳米多孔材料毛细凝结气体为电解液的策略，开发了一系列具有宽温域工作能力的电解液体系，提高了锂电池在极端温度下的能量发挥。以第一/通讯作者在PNAS，Nat. Commun.，Chem，Angew. Chem.，Natl. Sci. Rev.，Nano Lett.，ACS Cent. Sci., Adv. Funct. Mater., Chem. Rev.等材料化学类旗舰期刊上发表论文18篇，包括高被引论文4篇，封面论文3篇；单篇论文最高引用次数大于1000次。此外，被授权中国专利2项，撰写书章1章。曾多次获得国家奖学金，卢嘉锡奖学金，牛津仪器明日之星奖学金，中国大学生自强之星提名奖等。被评为中国科学技术大学优秀毕业生，海南大学优秀毕业生，海南大学年度人物和励志大学生等。此外，多次在全国大学生数学建模和全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等比赛中获得省级和国家级奖项。 |
| 目前研究方向 |
本课题组以电化学和配位化学为基础，致力于宽温域工作能力的电解质和超高能量密度的转化型电极的设计合成与界面过程的研究，研究内容涉及电化学，配位化学，无机化学、有机化学，催化化学，材料化学、纳米科技等领域。主要研究方向包括： | |
1. | 极端低温工作能力的电池 |
2. | 多功能电解质 |
3. | 新型高能量密度电极 |
| 招生与招聘 |
本组每年招收化学，材料，化工或计算机化学等相关专业的硕博连读研究生2名（微尺度物质科学国家研究中心），欢迎有志从事能源化学和材料化学等研究的本科保送生积极联系蔡老师或者本课题组的成员。 本课题组长期招聘特任副研究员、博士后和访问学者，热忱欢迎具有锂/钠电池、MOFs、COFs及相关理论计算等研究背景等一项或以上相关基础的青年才俊加入我们共创未来。同时也非常欢迎对本组研究方向感兴趣的外校博士生来课题组联合培养（与本校学生同等待遇），以及科大在学本科生同学来实验室做本科论文或科研训练，优先提供继续深造和工作推荐机会。 |
| 代表性论文 |
1. | Xiao-Bin Cheng, Yulong Zhao, Xu-Dong Hao, Ahmed M. Hegazy, Jin-Da Luo, Hao-Yuan Tan, Zi-Wei Wang, Chen-Peng Luo, Chuan Wan, Yi-Chen Yin*, Guorui Cai*, Hong-Bin Yao,* Perfluoro Polyether Coated Chloride Solid Electrolytes Enable Stable All-Solid-State Batteries with Ultrahigh-Nickel Cathodes, Nano Lett. 2026, 26 (5), 1757–1765. |
2. | Mingqian Li, Simon Danitz, John Holoubek, Guorui Cai*, Jordan Shawn Lee, Haozhe Zhang, Wenqing Lu, Junlin Wu, Xueying Quinn, Jon Truskier, Sasha Gorer, Ying Shirley Meng, and Zheng Chen*, Full depth-of-discharge cycling in Zn||MnO2 batteries enabled by alkaline salt-concentrated hydrogel electrolyte, Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2508361. |
3. | Yulong Zhao, Anthony U. Mu, Zhengwei Guo, Guorui Cai*, Zheng Chen*, Lithium battery electrolyte under nanoconfinement, Cell Reports Physical Science, 2025, 6, 102496. |
4. | Guorui Cai#, Hongpeng Gao#, Mingqian Li#, Varun Gupta, John Holoubek*, Tod A. Pascal，Ping Liu, and Zheng Chen*, Partially Ion-Paired Solvation Structure Design for Lithium-Sulfur Batteries under Extreme Operating Conditions, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202316786. |
5. | Guorui Cai#, Amanda A. Chen#, Sharon Lin, Dong Ju Lee, Kunpeng Yu, John Holoubek, Yijie Yin, Anthony U. Mu, Ying Shirley Meng, Ping Liu, Seth M. Cohen*, Tod A. Pascal*, Zheng Chen*. 'Unravelling Ultrafast Li Ion Transport in Functionalized Metal–Organic Framework-Based Battery Electrolytes.' Nano Lett. 2023, 23 (15), 7062-7069. |
6. | Guorui Cai, John Holoubek, Mingqian Li, Hongpeng Gao, Yijie Yin, Sicen Yu, Haodong Liu,1 Tod A. Pascal, Ping Liu, Zheng Chen*, Solvent Selection Criteria for Temperature-Resilient Lithium-Sulfur Batteries, PNAS, 2022, 119 (28), e2200392119. |
7. | Guorui Cai#, Peng Yan#, Liangliang Zhang, Hong-Cai Zhou, Hai-Long Jiang*, Metal-Organic Framework-Based Hierarchically Porous Materials: Synthesis and Applications, Chem. Rev. 2021, 121 (20), 12278-12326. |
8. | Guorui Cai#, Yijie Yin#, Dawei Xia#, Amanda A. Chen, John Holoubek, Jonathan Scharf, Yangyuchen Yang, Ki Hwan Koh, Mingqian Li, Daniel M. Davies, Matthew Mayer, Tae Hee Han, Ying Shirley Meng, Tod A. Pascal, Zheng Chen*, Sub-nanometer Confinement Enables Facile Condensation of Gas Electrolyte for Low-temperature Batteries, Nat. Commun. 2021, 12, 3395. |
9. | Guorui Cai#, Xing Ma#, Meruyert Kassymova, Kang Sun, Meili Ding, Hai-Long Jiang*，Large-Scale Production of Hierarchically Porous Metal-Organic Frameworks by a Reflux-Assisted Post-Synthetic Ligand Substitution Strategy, ACS Cent. Sci. 2021, 7 (8), 1434-1440. |
10. | Guorui Cai, Meili Ding, Qianye Wu, Hai-Long Jiang*, Encapsulating Soluble Active Species into Hollow Crystalline Porous Capsules beyond Integration of Homogeneous and Heterogeneous Catalysis, Natl. Sci. Rev. 2020, 7 (1), 37-45. |
11. | Guorui Cai, Hai-Long Jiang*. A Modulator-Induced Defect-Formation Strategy to Hierarchically Porous Metal-Organic Frameworks with High Stability. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56(2), 563-567. |
12. | Guorui Cai#, Wang Zhang# Long Jiao, Shu-Hong Yu*, Hai-Long Jiang*. Template-Directed Growth of Well-Aligned MOF Arrays and Derived Self-Supporting Electrodes for Water Splitting. Chem 2017, 2(6), 791-802. |
13. | Guorui Cai, Shatila Sarwar, Dong Ju Lee, Seth Cohen, Zheng Chen*, Metal-Organic Frameworks for Advanced Battery Chemistries, Editor: A.S.M.A. Haseeb, Encyclopedia of Materials: Electronics, Academic Press, 2023, 3, 226-236. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819728-8.00033-4 |
