苏州大学纳米科学技术学院李彦光

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李彦光，男，1982年4月生，苏州大学教授，博士生导师。2005年本科毕业于复旦大学，2010年博士毕业于美国俄亥俄州立大学化学系。2010-2013年在美国斯坦福大学从事博士后研究，2013年加入苏州大学功能纳米与软物质研究院工作至今。李教授的主要研究方向是高效能量转换的无机纳米功能材料, 围绕无机纳米功能材料的控制制备及其在光-电-化学能相互转换中的应用探索开展工作，重点发展它们在电催化、光催化和电池储能等前沿领域的应用。自独立开展工作以来，李彦光教授已在Nature Communications, Chem, PNAS, EES, Angewandte Chemie, Advanced Materials等国际期刊上发表论文100多篇。论文总引用次数2万多次。入选人社部“高层次留学归国人才”、江苏省特聘教授、英国皇家化学会“Top 1%高被引中国作者”（2016、2017、2018年）、全球高被引学者（2017、2018年），并获得江苏省“杰出青年基金”、全国“优秀青年基金”资助。

李彦光

教授、博士生导师

学历及学术经历：

2005年7月，获得复旦大学化学系理学学士学位；

2010年7月，获得美国俄亥俄州立大学化学系化学博士学位；

2010年7月至2013年6月，在美国斯坦福大学化学系从事博士后研究；

2013年10月，入职苏州大学功能纳米与软物质研究院。

课题组主页：http://web.suda.edu.cn/yanguang/index.html

电话：0512-65883963

邮箱：yanguang@suda.edu.cn

研究方向：

我们课题组的主要研究方向是高效能量转换的无机纳米功能材料, 围绕无机纳米功能材料的控制制备及其在光-电-化学能相互转换中的应用探索开展工作，重点发展它们在电化学催化、电池储能和水的光电裂解等前沿领域的应用。通过改变纳米功能材料的结构、尺度、形貌，修饰它们的表面，我们可以可控地影响在材料界面发生的电子传递和化学反应速率，从而提高纳米材料在能源转化、储存和利用过程中效率，实现普通材料所达不到的功效。我们的研究涉及到众多交叉学科，如无机材料化学、分析电化学、光电化学和表面化学。通过各种丰富的表征手段, 我们着力于在分子层面上对化学和物理现象的阐释，同时也十分注重研究成果在解决现实问题中的价值。

到目前为止，以第一作者或共同第一作者在Science, Nature Nanotechnology, Nature Materials, Nature Communications, Advanced Materials, Nano Letters 和Journal of the American Chemical Society等一些国际期刊上发表论文约30余篇。论文总引用次数3000多次，其中2篇超过500次，10篇超过100次。

电化学催化

电化学催化反应是实现电能和化学能相互转换的主要途径之一。我们课题组着重研究的电化学反应包括电化学析氧、析氢、氧还原、醇氧化等等。这些反应发生在很多重要的能源转换过程中如燃料电池、金属-空气电池、水的裂解等。传统最有效的电化学催化剂常基于贵金属元素，如Pt、Pd、Ru、Ir。它们稀有的储量和昂贵的价格是制约它们大规模应用的致命缺陷。寻找高效廉价的催化剂是电催化领域的一个研究热点和重点。我们希望通过对催化材料成分、结构和尺寸的调控，大幅改进它们的催化活性和稳定性，以替代传统的贵金属催化剂。

在前期的工作中，我们发展了一系列无机金属氧化物、硫化物和石墨烯或碳纳米管的复合材料，率先系统地考察了它们的电化学催化性能，发展出若干高催化活性和稳定性、具有巨大实际应用价值的复合型电化学催化剂。

代表性研究工作

[1]    M. Gong†, Y. G. Li†, H. L. Wang, Y. Y. Liang, J. Z. Wu, J. G. Zhou, J. Wang, T. Regier, F. Wei, Hongjie Dai A Ni-Fe Layered Double Hydroxide-Carbon Nanotube Complex for Water Oxidation, J. Am. Chem. Soc. 135, 8452-8455 (2013). (†equally contributed)

[2]    Y. G. Li, W. Zhou, H. L. Wang, L. M. Xie, Y. Y. Liang, F. Wei, J. -C. Idrobo, S. J. Pennycook, H. J. Dai, An Oxygen Reduction Electrocatalyst Based on Carbon Nanotube � Nanographene Complexes, Nat. Nanotech. 7, 394-400 (2012).

[3]    Y. Y. Liang,† Y. G. Li,† H. L. Wang,† J. Wang, J. G. Zhou, T. Z. Regier, H. J. Dai Co3O4 Nanocrystals Grown on Graphene: A New Bifuncationl Catalyst for Oxygen Reduction and Evolution, Nature Mater. 10, 780-786 (2011). (†equally contributed)

[4]    Y. G. Li, H. L. Wang, L. M. Xie, Y. Y. Liang, G. S. Hong, H. J. Dai MoS2 Nanoparticles Grown on Graphene: An Advanced Catalyst for the Hydrogen Evolution Reaction, J. Am. Chem. Soc. 133, 7296-7299 (2011).

[5]    Y. G. Li, P. Hasin, Y. Y. Wu NixCo3-xO4 Nanowire Arrays for Electrocatalytic Oxygen Evolution, Adv. Mater.22, 1926-1929 (2010).

新型电池

化学电池是通过电能和化学能的相互转换实现能量有效储存的装置。锂离子电池是目前主流的化学储能技术，已渗透到人们生活的每一个角落。尽管这项技术相对成熟且性能优良，但锂离子电池还面临一系列例如低安全可靠性和高生产成本等问题。目前，全世界电池行业消耗了约四分之一的含锂化工原材料。可以预见，锂离子电池技术在未来电动汽车和智能电网储能等领域的大规模运用将不可避免地进一步加速这种趋势。因此，从长远考虑我们迫切需要发展基于其它金属元素的、更廉价高效的“后锂离子”电池技术。

在前期的工作中，我们围绕无机纳米材料在锂离子、锂空和锌空电池中的应用展开工作。代表性的工作包括发展了一维纳米线阵列的电极结构和首次实现了基于碳复合催化剂的高性能可充放锌空气电池。目前,我们的研究重心集中在钠离子电池和金属-空气电池上，希望通过电极材料的制备和优化，实现高能量和功率密度、长循环寿命的下一代电池，并为它们将来可能的大规模应用打下一定的基础。

代表性研究工作：

[1]    Y. G. Li, M. Gong, Y. Y. Liang, J. Feng, J. E. Kim, H. L. Wang, G. S. Hong, B. Zhang, H. J. Dai, Advanced Zinc Air Batteries Based on High Performance Hybrid Electrocatalysts, Nat. Commun. 4, 1805 (2013).   

[2]    Y. G. Li, B. Tan, Y. Y. Wu Mesoporous Co3O4 Nanowire Arrays for Lithium Ion Batteries with High Capacity and Rate Capability, Nano Lett. 8, 265�270 (2008).

[3]    Y. G. Li, B. Tan, Y. Y. Wu Freestanding Mesoporous Quasi-Single- Crystalline Co3O4 Nanowire Arrays, J. Am. Chem. Soc. 128, 14258�14259 (2006).

水的光电裂解

      水的催化裂解是通过半导体光电材料利用太阳光把水裂解成氢气和氧气的过程，是实现光能到化学燃料转换的最重要途径之一。相对于太阳能到电能的转换，以氢气为代表的化学燃料更易于储藏和运输。因此在近几年，水的催化裂解吸引了人们大量的研究兴趣。在这一方向，我们近期的研究重点是发展新型高效的半导体吸光材料，以及研究光电极和溶液的界面作用、光电极和电化学催化剂的匹配等问题。

代表性研究工作：

[1]   M. J. Kenney†, M. Gong†, Y. G. Li†, J. Z. Wu, J. Feng, M. Lanza and H. J. Dai，High-Performance Silicon Photoanodes Passivated with Ultrathin Nickel Films for Water Oxidation, Science, 15, 836-840 (2013) (†equally contributed)

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苏大李彦光AM：共轭钴酞菁作为柔性Li-CO2电池的可再加工催化剂

Li-CO2电池实际可行性的关键取决于用于可逆形成和分解Li2CO3的有效且低成本的正极催化剂。苏州大学李彦光课题组通过简便的微波加热方法制备了共轭钴聚酞菁(CoPPc)，具体是由1,2,4,5-四氰基苯（TCNB）和Co2+以2：1的化学计量比进行微波制备。该材料具有弹性，可以再加工以紧密涂覆在碳布集流体。电化学测试表明，CoPPc对可逆的Li2CO3形成和分解表现出高催化活性。其催化活性和弹性使得能够制造具有小的充放电极化和优异循环稳定性的易熔Li-CO2电池。此外，聚合物催化剂的弹性和可再加工性可以制造柔性Li-CO2电池。

Chen J, Zou K, Ding P, et al. Conjugated Cobalt Polyphthalocyanine as the Elastic and Reprocessable Catalyst for Flexible Li-CO2 Batteries[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201805484

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805484

chunxue

共轭聚合物因其结构的可设计性和功能多样性被认为在光催化制氢领域具有巨大的潜力。然而，受限于光激发电子和空穴快速的复合，它们的产氢效率远远低于预期。近日，苏州大学李彦光教授课题组通过设计共价三嗪分子框架异质结构，促进载流子的分离，提高光催化产氢效率。作者采用连续聚合策略，将苯并噻二唑和噻吩分别做为吸电子和供电子基团引入共价三嗪框架，合成了共价三嗪框架分子异质结构材料。经过系列光物理和电化学表征发现，该材料能有效促进电子和空穴的分离。而且，该材料在可见光光照下（λ>420 nm），光催化产氢效率达6.6 mmol g-1h-1，该性能优于多数已报道的共轭聚合物。

Wei Huang, Yanguang Li*, et al. MolecularHeterostructures of Covalent Triazine Frameworks for Highly Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201900046

https://doi.org/10.1002/anie.201900046

huairen

甲酸（或甲酸盐）是电催化CO2RR中最经济可行的产品之一，但其商业可行性取决于高活性和选择性电催化剂的开发。最近，Bi迅速崛起，成为选择性甲酸生产极具前景的候选者。但是由于其具有低熔点，该纳米结构在物理上不稳定，并且在空气暴露时具有高的氧化倾向，直接制备具有带结构缺陷的金属Bi是非常具有挑战性的。

苏州大学李彦光等报道了结构缺陷对铋的电催化性能具有深远的积极作用。研究者开发了一种简便的溶液法来制备有缺陷的β-Bi2O3双壁纳米管，将其作为模板，在阴极极化下转化为有缺陷的Bi纳米管。转化后的催化剂具有优异的活性、选择性和稳定性，能够将CO2转化为甲酸盐。这种优异的活性和选择性可归因于大量带缺陷的Bi位点，能够稳定* OCHO中间体。在环境条件下，相对于流动池反应器内的可逆氢电极，其电流密度在-0.61V时达到~288 mA cm-2。此外，该电催化剂与硅光电阴极耦合并实现高性能光电化学CO2RR。

Qiufang Gong, Pan Ding, Mingquan Xu, XiaorongZhu, Maoyu Wang, Jun Deng, Qing Ma, Na Han, Yong Zhu, Jun Lu, Zhenxing Feng,Yafei Li, Wu Zhou, Yanguang Li, Structural defects on converted bismuth oxidenanotubes enable highly active electrocatalysis of carbon dioxide reduction,Nature Communications, 2019.

DOI：10.1038/s41467-019-10819-4

https://www.nature.com/articles/s41467-019-10819-4

zhuanyan

      李彦光教授接连斩获“Materials Today新星奖”、“中国电化学青年奖”、“纳米研究青年创新奖”三项大奖。在此，谨向李彦光教授表示热烈祝贺！
      据悉，“Materials Today新星奖”（Materials Today Rising Star Award）是为表彰材料科学与工程领域的科研“新星”而设立的奖项，表彰能力杰出、并有望成为未来学科带头人的早期生涯研究员。除1000美元奖金外，获奖者还将受邀在爱思唯尔材料旗舰期刊Materials Today发表特别评论文章。2019年新星奖在量子材料、软体智能机器人、储能材料、可持续性材料或能量转换材料领域产生，候选人博士毕业均不超过15年、在上述学科领域已有建树，并有望成为未来学科带头人。评选过程中，专家组评估了候选人所做研究的影响及其对材料界的贡献。
     “中国电化学青年奖”是中国化学会电化学委员会针对青年电化学工作者设立的最高学术奖励，每2年评选一次，每次评选0-4人，授予在电化学科学与技术研究中取得突出成绩、具有很大发展潜力的、40周岁以下的我国优秀青年电化学工作者。2019年度“中国电化学青年奖”最终有4位候选人获奖，我院李彦光教授以在电催化能源转化研究方面的突出工作获此殊荣。
       纳米研究青年创新奖（Nano Research Young Innovator Awards）是Nano Research编委会于2018年首次设立的国际性的纳米研究青年创新奖，旨在表彰对纳米科学技术相关领域做出突出贡献的青年科研人员。此奖项每年评选一次，由Nano Research杂志编委组成的评奖委员会，在全球范围内通过遴选流程确定最终人选。今年的奖项评比仅在纳米能源科技领域开展，全球共44位年龄不超过45周岁的青年学者入选。Nano Research将出版专刊展示本次所有获奖者的工作成就。


       李彦光教授简介
       李彦光，男，1982年4月生，教授，博士生导师。2005年本科毕业于复旦大学，2010年博士毕业于美国俄亥俄州立大学化学系。2010-2013年在美国斯坦福大学从事博士后研究，2013年加入苏州大学功能纳米与软物质研究院工作至今。李教授的主要研究方向是高效能量转换的无机纳米功能材料, 围绕无机纳米功能材料的控制制备及其在光-电-化学能相互转换中的应用探索开展工作，重点发展它们在电催化、光催化和电池储能等前沿领域的应用。自独立开展工作以来，李彦光教授已在Nature Communications, Chem, PNAS, EES, Angewandte Chemie, Advanced Materials等国际期刊上发表论文100多篇。论文总引用次数2万多次。入选人社部“高层次留学归国人才”、江苏省特聘教授、英国皇家化学会“Top 1%高被引中国作者”（2016、2017、2018年）、全球高被引学者（2017、2018年），并获得江苏省“杰出青年基金”、全国“优秀青年基金”资助。

dieluo

硫化锂分子活化策略和作为锂硫电池正极材料的应用探索
批准号        51972219       
学科分类        无机非金属能量存储材料 ( E021002 )
项目负责人        李彦光       
依托单位        苏州大学
资助金额        60.00万元       
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