南京大学化学与化工学院物理化学彭路明

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彭路明，1978年生，南京大学教授，博士生导师。2008年8月起在南京大学化学化工学院从事教学科研工作，历任副教授、研究员。研究兴趣主要包括借助固体核磁共振谱学研究催化、环境、能源相关材料的结构与性能。在Nature Materials，Science Advances，Nature Communications，Journal of the American Chemical Society等杂志发表学术论文90多篇。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划。2012年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目资助，同年获中国化学会催化专业委员会中国催化新秀奖。2016年起任中国物理学会波谱专业委员会委员，同年获英国皇家学会牛顿高级学者项目资助（Royal Society Newton Advanced Fellowship）。

联系方式：
联系电话：025-83686547；025-83686793；
电子信箱：luming@nju.edu.cn；
LAMAC网址：http://hysz.nju.edu.cn/lamac；
发表文章列表：http://www.researcherid.com/rid/D-6647-2011



学士：2001年，南京大学化学系化学专业；
博士：2006年，美国纽约州立大学石溪分校（State University of New York at Stony Brook）化学系；
博士后，2006年～2008年，美国斯坦福大学（Stanford University）地质和环境科学系
2008至2014年，南京大学化学化工学院，任副教授
2014年至今，任研究员。2009年至2010年为硕士生导师
2010年至今为博士生导师。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划
2012年获得国家自然科学基金委优秀青年基金项目资助。目前为先进材料与应用催化课题组(LAMAC)成员。         



主研方向：
研究方向：催化、能源、环境新材料和固体核磁共振（Solid-State NMR）研究。 传统的结构研究方法，如X射线衍射等，表征的是固体物质中的长程有序，给出的是平均化的结构信息。然而，多数材料，包括许多新型功能材料，在长程结构上都有或多或少的无序性，此时，这些结构表征方法就显示出其局限性。不过，即便是最"无序"的物质，也总是包含着短程上的"有序";近年来，固体核磁共振方面的研究是国际上的一个新的热点，正是因为它考察的是固体中某种特定核的局部环境，观测的是短程有序，因而成为研究这些部分"无序"材料的理想方法。通过探索详尽的原子周围局部结构的信息，我们可以从根本上掌握材料的结构和功能的联系，从而为新材料的设计提供指导意见。比如，固体核磁共振就在开发替代钴酸锂的锂离子可充电电池新电极材料的研究中起着重要作用。在固体核磁对于沸石分子筛催化材料、玻璃材料、氢离子和氧离子导体材料的应用方面，本人都有着丰富的经验。近期将开展的基础和应用方面的科研课题，不仅包含上述材料，还将拓展到其它许多重要的无机、高分子、有机乃至生物材料。配备了全新的3.2毫米高速魔角旋转探头的新的Bruker Avance III 400 MHz 纯固体核磁共振谱仪已经到位，2011年底实验室配备国内第一个1.3mm超高速魔角旋转探头，实验条件在国内处于领先地位。欢迎有兴趣的同学加入。
在研项目：
        
    新固体核磁共振方法研究纳米氧化物催化材料的表面活性位和性能（国家自然科学基金，青年基金，20903056/B030105)；17O固体核磁共振研究水滑石类层柱材料（国家自然科学基金，面上项目，21073083/B030105）；核磁共振研究纳米材料和催化过程中氧的作用（国家自然科学基金委和英国皇家学会合作交流项目，英方申请人和合作单位：Clare P. Grey，剑桥大学，21111130201/B030105)；固体核磁共振和能源及催化材料（国家自然科学基金，优秀青年基金，21222302/B030105）；高效金属-氧化物复合催化剂的理性设计与性能调控（青年973专题，参与，2013CB934800）
最近发表文章：

• “Investigating Local Structure in Layered Double Hydroxides with 17O NMR Spectroscopy”, Zhao, Li; Qi, Zhe; Blanc, Frédéric; Yu, Guiyun; Xue, Nianhua; Ke, Xiaokang; Guo, Xuefeng; Ding, Weiping; Grey, Clare P.; Peng, Luming *, Advanced Functional Materials, in press.
• “Probing Local Structure of Layered Double Hydroxides with 1H Solid-State NMR Spectroscopy on Deuterated Samples”, Yu, Guiyun; Shen, Ming; Wang, Meng; Shen, Li; Dong, Wenhao; Tang, Sheng; Zhao, Li; Qi, Zhe; Xue, Nianhua; Guo, Xuefeng; Ding, Weiping; Hu, Bingwen *, Peng, Luming *, Journal of Physical Chemistry Letters, 2014, 5, 363-369.
• “Partially nitrided molybdenum trioxide with promoted performance as an anode material for lithium-ion batteries”, Ji, Wenxu; Shen, Rui; Yang, Rong; Yu, Guiyun; Guo, Xuefeng; Peng, Luming *, Ding, Weiping * Journal of Materials Chemistry A, 2014, 2, 699-704.
• "Measuring Bronsted Acid Densities in Zeolite HY with Diphosphine Molecules and Solid State NMR Spectroscopy" Peng, Luming; Chupas, Peter J.; Grey, Clare P., Journal of the American Chemical Society, 2004, 126(39), 12254-12255. (Featured in: 'Science Concentrates' on Chemical and Engineering News, 2004, 82(39), 22.)
• "Detection of Bronsted acid sites in zeolite HY with high-field 17O-MAS-NMR techniques" Peng, Luming; Liu, Yun; Kim, Namjun; Readman, Jennifer E.; Grey, Clare P., Nature Materials, 2005, 4(3), 216-219.
• "17O Magic Angle Spinning NMR Studies of Bronsted Acid Sites in Zeolites HY and HZSM-5: Peng, Luming; Huo, Hua; Liu, Yun; Grey, Clare P., Journal of the American Chemical Society, 2007, 129(2), 335-346.
• "17O MQMAS NMR studies of zeolite HY" Peng, Luming; Huo, Hua; Gan, Zhehong; Grey, Clare P., Microporous and Mesoporous Materials, 2008, 109(1-3), 156-162
  

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Small Methods: 锂氧电池放电产物的缺陷化学

近年来，锂离子电池作为重要的储能方式之一，被广泛应用于人们的生产生活中。然而受限于其较小的能量密度，锂离子电池虽然可以用于便携式电子设备，但是在大耗电量的应用方面，化石燃料仍然不能被完全取代。 因此，有着大比容量的锂氧电池受到了人们的关注。由于锂在其放电产物中所占的质量比大以及反应物氧气不储存在电池内等诸多因素，锂氧电池的能量密度理论可以达到近3500 Wh kg−1，是锂离子电池的十余倍，也是目前含锂电池的最高值。

尽管如此，由于许多问题的限制，尤其是过高的充电过电位，锂氧电池仍未实现商业化的应用。其中常见的放电产物Li2O2作为宽禁带半导体，其低导电性严重限制了锂氧电池的性能。Li2O2在放电过程中沉积在阴极表面形成绝缘层，这是造成锂氧电池高充电过电位的重要原因之一，并加剧了锂氧电池中的副反应从而降低了电池的稳定性与循环寿命。因此，提高放电产物的导电性以降低充电过电位一直是锂氧电池相关研究的一个重点。诸多实验及计算结果表明，Li2O2的内部缺陷影响其晶格结构，并进一步改变其能带结构和多数载流子类型及密度，从而改善放电产物的导电性并降低过电位。由此可见，对缺陷态生成的调控将是解决Li2O2导电性问题的关键之一。

近日，新加坡国立大学（National University of Singapore）陈伟课题组与南京大学彭路明课题组受邀于Small Methods，发表综述系统地总结了主要放电产物Li2O2中缺陷化学的研究进展及其对电池性能的影响。文章首先从理论计算方面概括了缺陷态Li2O2中不同种类缺陷（如原子空位、 表面、晶界）对其电子和离子传导机制的影响；然后从中间态缺陷方面（如锂空位）总结了锂氧电池的充放电机理；文章还重点总结了锂空位，异质原子掺杂，表面/晶界以及非晶态四种缺陷的生成机理及调控手段，突出了缺陷在提高Li2O2导电性问题上的重要作用，并指出缺陷态Li2O2更容易在低电位下分解，从而缓解了高电位下所发生的副反应， 提高了电池的循环性能；最后文章对以LiO2, LiOH和Li2CO3为主要放电产物的新型锂氧电池也进行了归纳总结。

该综述论文以“Defect Chemistry in Discharge Products of Li-O2 Batteries”为题发表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.201800358) 上。

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水与氧化物纳米材料相互作用的固体核磁共振谱学研究
批准号        21972066       
学科分类        催化表征方法与技术 ( B020107 )
项目负责人        彭路明       
依托单位        南京大学
资助金额        66.00万元       
项目类别        面上项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日