1984年，從湖南大學(xué)化工系畢業(yè)后考入中國科學(xué)院金屬研究所，先后獲得碩士、博士學(xué)位。
1990年，前往日本通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院九州工業(yè)技術(shù)研究所學(xué)習(xí)。
1993年，進(jìn)入中國科學(xué)院金屬研究所工作，先后擔(dān)任副研究員、研究員、所長助理、副所長、常務(wù)副所長、黨委書記 。
2001年，擔(dān)任沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)炭材料研究部主任。
2002年，擔(dān)任碳國際會議共同主席。
2005年，兼任澳大利亞昆士蘭大學(xué)功能納米材料研究中心、化工系名譽(yù)教授。
2009年，擔(dān)任國家創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
2013年，入選百千萬工程領(lǐng)軍人才。
2016年，加盟清華-伯克利深圳學(xué)院，創(chuàng)建低維材料與器件實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任主任。
2010年，榮獲“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎”。
2013年，當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
2014年，被增選為第三世界科學(xué)院院士。
2015年，榮獲“遼寧省十大杰出青年”稱號。
2006年，研究項(xiàng)目《單壁和雙壁碳納米管的制備和研究》榮獲“國家自然科學(xué)二等獎”。
2010年，榮獲“國防科技進(jìn)步二等獎”。
2017年，研究項(xiàng)目《高質(zhì)量石墨烯材料的制備與應(yīng)用基礎(chǔ)研究》榮獲“國家自然科學(xué)二等獎”。
2020年，研究項(xiàng)目《光催化材料的能帶與微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控》榮獲“國家自然科學(xué)二等獎”。
