博士生导师简介

卢国龙，男，1988年生，工学博士，副教授，博士生导师。美国科罗拉多大学波尔德分校留学，入选吉林大学“唐敖庆”学者，吉林大学“励新优秀青年教师培养计划”和“吉林大学优秀青年培育计划”。

近年来，主持国家自然科学青年基金、面上基金共2项，吉林省优秀青年项目、面上项目和重点研发计划项目共3项，教育厅学科重点项目1项,横向课题2项。在Energy、Journal of Power Sources、Energy Conversion and Management、International Journal of Hydrogen Energy、Nanoscale、JMCA、Applied Catalysis B:Environmental等国际学术刊物发表燃料电池材料、部件仿生设计制造相关的SCI检索学术论文50余篇，h-index18，授权国家发明专利10余件。

联系方式：

Email：guolonglu@jlu.edu.cn电话：15764336599

地址：长春市人民大街5988号，吉林大学南岭校区仿生楼311室

硕士/博士研究生招生专业：仿生科学与工程、机械（专硕/工程博士）

热烈欢迎机械、材料、仿生、控制等相关专业的学生报考。

一、 研究课题方向及能力培养

目前，氢燃料电池被认为是最有可能取代传统发动机的技术，所有方向围绕此大方向展开。

1、氢燃料电池双极板仿生设计及智能优化：针对双极板水、气体分布不均匀问题，受鱼鳃、肺、树叶等传质器官的启发，设计高传质、低压降的双极板流场流道，通过传统CFD计算、拓扑优化及人工智能等手段优化得到最优设计参数，最终制造出新型双极板并实际检测电池性能。

学生兴趣及能力要求：熟练使用三维画图软件、流体模拟软件，掌握学习人工智能算法及编程，了解一定的电池测试知识。

2、氢燃料电池复合双极板材料设计及模压制造：针对双极板成本高、成型复杂等问题，模仿天然材料铺排方式：如贝壳的泥瓦结构等，研发以石墨基为导电材料、高分子为粘结材料体系下的双极板材料配方，在一定温度下模压制造，一次性成型双极板。

学生兴趣及能力要求：具有一定的材料学知识，以满足对石墨、高分子等材料分析及双极板性能检测。具有简单的机械设计能力，满足模具基本设计。

3、燃料电池界面相关设计及催化材料制备：针对界面可促进集水、水运移等功能，开发合适的表面织构和加工工艺；另外，模仿天然存在的催化中心，合成制备高效催化剂，应用于PEMFC。

学生兴趣及能力要求：具有较强的材料学和电化学知识，有一定材料或化学背景的学生优先。

4、小型电堆集成及应用：针对特种机器人动力空间和使用方式的特殊要求，合理排布、科学控制集成出特异形状的小型氢动力电堆系统。

学生兴趣及能力要求：需要具有控制、机械学科相关背景。

二、 科研项目

纵向科研项目：

[1]. 国家自然科学基金面上基金项目，52075214，车载燃料电池双极板仿肺三维流场传质增效设计与制造，2021/01-2024/12，58万元，项目负责人；

[2]. 吉林省科技厅重点研发-工业领域，20220201115GX，石墨基复合双极板仿生变径流场设计与模压制造，2022/07-2025/06，95 万元，项目负责人；

[3]. 吉林省科技厅自然科学基金（学科布局项目），20200201058JC，质子交换膜燃料电池双极板流场仿生设计与制造，2020/01-2023/12，8万元，项目负责人；

[4]. 国家自然科学基金青年基金项目，51605188，鱼鳃的气体传质机理研究及仿生自呼吸空气阴极制备，2017/01-2019/12，24万元，项目负责人；

[5]. 吉林省科技计划项目-优秀青年项目，20170520088JH，生物质能源化装置关键部件的仿生设计与制备，2017/01-2018/12，8万元，项目负责人；

[6]. 吉林省教育厅“十三五”科学技术项目，JJKH20180093KJ，能源装置自呼吸空气阴极的仿生设计及微纳制造，2018/01-2019/12，4万元，项目负责人；

[7]. 第65批中国博士后基金面上资助一等资助，2019M650060，12万元，项目负责人；

横向科研项目：

[1]. 2020220002000260, S2198,车载氢燃料电堆设计及开发项目管理, 2020/09-2023/09, 200万元, 项目负责人；

[2]. 2017220101001180, K146,车载储氢罐的仿生设计与制造, 2018/08-2020/08, 100万元, 项目负责人；

三、 代表性论文：

[1] HW Li, BX Qiao, JN Liu, Y Yang, W Fan, GL Lu*, A data-driven framework for performance prediction and parameter optimization of a proton exchange membrane fuel cell, Energy Conversion and Management.2022. 271, 116338(SCI, IF= 11.533)

[2] G Lu, H Cui, X Weng, Y Sun*, Z Chang*, Investigation and optimization of PDMS/PES membrane on morphology and performance for methane-water separation, Microporous and Mesoporous Materials.2022. 341, 112078(SCI, IF= 5.876)

[3] HW Li, JN Liu, Y Yang, W Fan, GL Lu*. Research on mass transport characteristics and net power performance under different flow channel streamlined imitated water-drop block arrangements for proton exchange. Energy .2022.251, 123983(SCI, IF= 8.857)

[4] H Li, J Ren, D Yin, G Lu*, C Du, X Jin, Y Jia*, Effects of inclination angle and heat power on heat transfer behavior of flat heat pipe with bionic grading microchannels. Applied Thermal Engineering.2022. 206, 118079(SCI, IF= 6.465)

[5] Xin Men, RuoqiTang，HaoqiYang，Mi Wang, Song Liang, Hang Sun, Zhenning Liu*,Guolong Lu*，Bio-inspired Micro-reactor Mimicking Multi-ridged Mitochondrial Intimae for Efficient Oxygen Reduction, Applied Surface Science, 10.1016/j.apsusc.2022.155469(SCI, IF= 7.392)

[6] Xin Men, Zhiyuan Li, Wei Yang, Mi Wang, Song Liang, Hang Sun, Zhenning Liu*,Guolong Lu*. 3D-Printed Bio-inspired Multi-channel Cathodes for Zinc-air Battery Applications. Journal of Bionic Engineering. 2022, 19, 1014–1023. (SCI, IF= 2.995)

[7] Wenxuan Fan, Taotao Zhao, Ke Jiang, Lei Sun, Saisai Jia, QianqianWu, Guolong Lu*, Zhenning Liu*. Plant vs. Animal Prototype for Designing Bio-inspired PEMFC Flow Fields: Corn Veins or Murray's Law?. Journal of Bionic Engineering. 2022, 19 (3), 761-776. (SCI, IF=2.995)

[8] Zhenning Liu, Taotao Zhao,Wenxuan Fan, Xin Men, Ke Jiang,Guolong Lu*. A Triple Bioinspired Surface Based on Perfluorodecyl Trimethoxysilane-Coated ZnO Nanosheets for Self-Driven Water Transport in a Flow Channel. ACS APPLIED NANO MATERIALS 2022, 5 (2), 2280-2292. (SCI, IF= 6.140)

[9] H.Q. Yang, B.D. Wang, S.Q. Kou, G.L. Lu*, Z.N. Liu*. Mott-Schottky Heterojunction of Co/Co2P with Built-in Electric Fields for Bifunctional Oxygen Electrocatalysis and Zinc-Air Battery. Chemical Engineering Journal, 2021, 425,131589. (SCI, IF= 16.744)

[10] H.Q. Yang, Z.W. Chen, S.Q*. Kou, G.L. Lu*, D.H. Chen, Z.N. Liu*. Carbon-supported catalysts with atomically dispersed metal sites for oxygen electroreduction: present and future perspectives. Journal of Materials Chemistry A, 2021, 9, 15919-15936. (SCI, IF= 14.511)

[11] Hongwei Li*, Boshi Xu, Guolong Lu*, Changhe Du, Na Huang, Multi-objective Optimization of PEM Fuel Cell by Coupled Significant Variables Recognition, Surrogate Models and a Multi-objective Genetic Algorithm, Energy Conversion and Management, 2021, 236, 114063 (SCI, IF= 11.533)

[12] Zhiyuan Li, Haoqi Yang, Hang Sun, Song Liang, Guolong Lu#, Zhenning Liu#, Shuqing Kou, Highly Nitrogen-Doped Carbon Nanotube Nanoarrays as Self-supported Bifunctional Electrocatalysts for Rechargeable and Flexible Zinc-Air Batteries, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2021, 9(12),4498-4508 (SCI, IF= 8.198)

[13] H.Q. Yang, Z.Y. Li, S.Q. Kou, G.L. Lu*, Z.N. Liu *, "A Complex-Sequestered Strategy to Fabricate Fe Single-atom Catalyst for Efficient Oxygen Reduction in a Broad pH-range." Applied Catalysis B: Environmental, 2020, 278, 119270. (SCI, IF=16.683)

[14] Mi Wang, Shiyu Wang, Haoqi Yang, Wen Ku, Shuchen Yang, Zhenning Liu, Guolong Lu#, Carbon-Based Electrocatalysts Derived From Biomass for Oxygen Reduction Reaction: A Minireview, Frontiers in Chemistry, 2020, 8,116 (SCI, IF= 3.693)

[15] Mi Wang, Guolong Lu# Zhongyi Cai, Shuchen Yang, Mingzhe Li, Linear Distribution Principle for Sheet Forming Using Continuous Roll Forming Process, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2020, 21(4),557-564 (SCI, IF= 1.378)

[16] Mi Wang, Jian Ma, Haoqi Yang, Guolong Lu*, Shuchen Yang*, Zhiyong Chang. nitrogen and cobalt co-coped carbon materials derived from biomass chitin as high-performance electrocatalyst for aluminum-air batteries. Catalysts, 2019,9,954 (SCI, IF=3.444)

[17] Z.N. Liu, Z.Y. Li, S.C. Tian, M. Wang, H. Sun, S. Liang, Z.Y. Chang, G.L. Lu*. Conversion of Peanut Biomass into Electrocatalysts with Vitamin B12 for Oxygen Reduction Reaction in Zn-air Battery. International Journal of Hydrogen Energy, 2019, 44(23), 11788-11796. (SCI, IF= 4.939)

[18] Guolong Lu*, Zhiyuan Li, Wenxuan Fan, Mi Wang, Shuchen Yang, Jiayi Li, Zhiyong Chang, Hang Sun, Song Liang, Zhenning Liu*, Sponge-like N-doped carbon materials with Cobased nanoparticles derived from biomass as highly efficient electrocatalysts for the oxygen reduction reaction in alkaline media. RSC Advances, 2019, 9(9), 4843-4848 (SCI, IF=2.936)

[19] Haoqi Yang, Shuqing Kou, Zhiyuan Li, Zhiyong Chang, Mi Wang, Zhenning Liu#, Guolong Lu#, 3D Interconnected Nitrogen-self-doped Carbon Aerogels as Efficient Oxygen Reduction Electrocatalysts Derived from Biomass Gelatin, RSC Advances, 2019, 9, 40301-40308 (SCI, IF= 3.119)

[20] Zhenning Liu, Zhiyuan Li, Jian Ma, Xu Dong, Wen Ku, Mi Wang, Hang Sun, Song Liang, Guolong Lu#, Nitrogen and cobalt-doped porous biocarbon materials derived from corn stover as efficient electrocatalysts for aluminum-air batteries. Energy, 2018, 162(1), 453-459 (SCI, IF= 4.968)

[21] Mi Wang, GuoLong Lu#, ZhongYi Cai, MingZhe Li, Research on Continuous Roll Rorming for Manufacturing 3D Curved Surface Parts With Variable Transverse Curvatures，Journal of Manufacturing Processes，2018, 36(DEC.)，459-464 (SCI, IF= 4.086)

[22] Guolong Lu, Youlong Zhu, Lu Lu, Kongliang Xu, Heming Wang, Yinghua Jin, Zhiyong Jason Ren, Zhenning Liu*, Wei Zhang*, Iron-rich nanoparticle encapsulated, nitrogen doped porous carbon materials as efficient cathode electrocatalyst for microbial fuel cells. Journal of Power Sources, 2016, 315(1), 302-307 (SCI, IF= 6.945)

[23] Guolong Lu, Haishen Yang, Youlong Zhu, Tyler Huggins, Zhiyong Jason Ren, Zhenning Liu*,Wei Zhang*, Synthesis of Conjugated Porous Co (II) Porphyrinylene-Ethynylene Framework Through Alkyne Metathesis and Its Catalytic Activity Study. Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3(9), 4954-4959 (SCI, IF= 12.732)

[24] Guolong Lu#, Youlong Zhu#, Kongliang Xu, Yinghua Jin, Zhiyong Jason Ren, Zhenning Liu*,Wei Zhang*, Metallated Porphyrin Based Porous Organic Polymers as Efficient Electrocatalysts，Nanoscale, 2015, 7(43), 18271-18277 (SCI, IF= 7.790)

授权专利

[1] 卢国龙，孙磊，樊文选，崔浩，王蜜，刘镇宁；一种仿肺多层结构燃料电池双极板及其实现方法；专利号：ZL202010965803.6，授权，2021年07月13日

[2] 卢国龙，孙友宏，刘嵩，常志勇，谢宗池，崔浩，翁小辉；一种随钻传感器硅橡胶气液分离膜的制备方法；专利号： 202010377008.5，授权，2021年04月16日

[3] 卢国龙，王艺，马健，袁港，李致远；一种具有自控温功能的仿生燃料电池；专利号：201810212511.8，授权，2018年07月13日

[4] 卢国龙，董旭，李致远，库雯，马健，王蜜，刘镇宁；一种仿鱼鳃表面微纳结构的空气阴极；专利号：201710950043.X，授权，2019年04月09日

[5] 卢国龙，董旭，李致远，库雯，马健，王蜜，刘镇宁；一种仿鱼类鳃丝结构的空气阴极；专利号：201710950057.1，授权，2018年04月09日

[6] 卢国龙，王蜜，刘镇宁；一种预测软硬相间形貌仿生材料摩擦系数的方法；专利号：201710268729.0，授权，2019年06月07日

[7] 王蜜，卢国龙，刘镇宁；一种测定材料弹性模量的方法；专利号：201710268975.6，授权，2017年08月25日

[8] 刘镇宁，卢国龙，王蜜；一种基于摩擦性能的软硬相间形貌仿生材料的制备方法；专利号：201710268728.6，授权，2017年08月22日

[9] 刘镇宁，李致远，卢国龙，王蜜，董旭，梁嵩，孙航，李家亿；一种高效低成本氧还原催化剂的制备方法；专利号：201810007108.1，授权，2018年06月22日

[10] 王蜜，李龙海，卢国龙；一种测定材料摩擦系数的方法；专利号：201710268996.8，授权，2019年09月03日

[11] 李东光，刘镇宁，库雯，卢国龙，王蜜，张立佳；一种仿动物体肺结构的车载储氢罐及其储氢方法；专利号：201810136187.6，授权，2018年09月14日