1980年，进入湖南大学化工系碳素专业学习 1984年，考入中国科学院金属研究所，先后获得工学硕士学位（1987）、工学博士学位（1992） 1990-1992年，作为联合培养的博士生，在日本通产省工业技术院九州工业技术研究所学习 1992-1993年，被日本长崎大学工学院材料科学与工程系正式聘用为助教（文部教官） 1993年，从日本回国，进入中国科学院金属研究所工作，先后担任副研究员（1993-1994）、研究员（1994-），同年加入九三学社 1997-1998年，在美国麻省理工学院作高级访问学者 1998-2012年，担任中国科学院金属研究所副所长 2000年，获得国家杰出青年科学基金资助，同年担任国家重点基础研究发展计划（973计划）首席科学家 2001年，担任沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部主任 2002年，担任碳国际会议共同主席 2005年-2017年，兼任澳大利亚昆士兰大学功能纳米材料研究中心、化工系名誉教授 2011年，担任碳国际会议共同主席 2013年，当选为中国科学院院士。同年当选亚太材料科学院院士。入选百千万工程领军人才 2014年当选为发展中国家科学院院士 2016年6月-2021年3月，任清华大学深圳国际研究生院清华-伯克利深圳学院教授，创建低维材料与器件实验室并担任主任 2021年4月，加盟中国科学院深圳先进技术研究院，创立碳中和技术研究所并担任所长；同时担任深圳理工大学（筹）材料科学与能源工程学院荣誉院长、讲席教授

主要从事新型储能材料与器件、碳中和相关材料、碳纳米管、石墨烯等研发

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