Enhanced cycling performance and high energy density of LiFePO4 based lithium ion batteries

LiFePO4 attracts a lot of attention as cathode materials for the next generation of lithium ion batteries. However, LiFePO4 has a poor rate capability attributed to low electronic conductivity and low density. There is seldom data reported on lithium ion batteries with LiFePO4 as cathode and graphite as anode. According to our experimental results, the capacity fading on cycling is surprisingly negligible at 1664 cycles for the cell type 042040. It delivers a capacity of 1170 mAh for 18650 cell type at 4.5C discharge rate. It is confirmed that lithium ion batteries with LiFePO4 as cathode are suitable for electric vehicle application. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

蓝藻应答高 pH 胁迫的亚细胞蛋白质组学研究

蓝藻是迄今地球上发现的最古老、分布最广和最具多样性的光合自养原核生物，其细胞结构简单，具有类似于植物的光合作用，是研究光合作用及其它代谢过程重要的模式生物。由于这类生物起源于远古前寒武纪，但至今依然繁多，在极端寒冷的南北极冰湖和近于沸腾温度的温泉，以及高盐、强碱的极端环境中均有存在,它们在漫长的进化过程中如何应对灾难性环境、针对随时可能遭遇的不同胁迫环境因子形成了怎样的分子适应机制，是近年来倍受关注但仍未诠释的问题之一。由于蓝藻与高等植物叶绿体在进化上密切相关，搞清楚这类生物适应不同胁迫环境因子的分子基础及其作用机制，对从进化的角度理解光合生物与环境相互作用、通过同源性发现作物抗逆育种新靶标，有重要的理论和实践意义。 逆境应答蛋白的表达是细胞对逆境胁迫的主要适应机制之一。在特定的逆境条件下，细胞通常会表达一组蛋白质，用于识别与传递环境胁迫信号、稳定细胞内环境、消除并修复逆境造成的损伤等。因此，逆境应答蛋白的系统鉴定和功能确认，是揭示逆境条件下细胞代谢网络及抗逆性分子机制的关键。单细胞模式蓝藻基因组序列的确定，极大地推动了蓝藻细胞蛋白质组成模式研究，也为系统发掘蓝藻逆境应答蛋白、理解和揭示分子适应机制提供了新的切入点。Synechocystis 6803是第一个完成基因组测序的放氧光合模式生物。由于其具有易培养、可转化、对环境条件变化反应快等优点，以该藻种为材料所展开的逆境应答特别是盐胁迫蛋白质组研究方面已经取得了重要的进展，而对高pH胁迫的蛋白质组研究还鲜有报道。因此，本论文以Synechocystis 6803为材料，从分离纯化的亚细胞组分入手，采用蛋白质组学研究手段，对蓝藻细胞应答高pH胁迫的蛋白质代谢网络进行探讨。利用蔗糖密度离心和水溶性两相分离法相结合的方法，分别获得了对照（pH7.5）和处理（pH11）细胞的质膜、外膜和类囊体膜，并分别构建了包括可溶性蛋白和膜组分的一维和二维蛋白质凝胶电泳图谱。分析结果表明，高pH胁迫下质膜和可溶性蛋白蛋白组分的变化较外膜和类囊体膜蛋白组分更为明显。在考马斯亮兰染色胶上共发现有近110个蛋白点上调或下调表达，其中有82个蛋白点来源于质膜。对质膜蛋白进行的差异荧光标记双向电泳（2-D DIGE）分析结果与考马斯亮兰染色结果基本一致。对质膜上的82个蛋白点进行胶内消化和MALDI-TOF和MALDI-TOF/TOF质谱鉴定，得到了39个不同基因产物，其中25个是上调蛋白，14个是下调蛋白。在这些发生变化的蛋白中，近1/3是ABC型转运蛋白，如3个磷转运蛋白（Sll0679，Sll0683，Sll0684）均在高pH胁迫下明显上调。其它高pH响应蛋白包括参与光合作用（PsaF，Sll0819；CpcA，Sll1578）、呼吸作用（CoxB，Sll0813）以及细胞分裂过程的蛋白（MinD，Sll0289）。还有LexA repressor (Sll1626)和Guanylyl cyclase(Cya2，Sll0646)等起调控作用的蛋白质。此外发现8个高pH胁迫响应蛋白为功能未知的新蛋白。生物信息学预测结果显示，在已鉴定的质膜响应蛋白中有17个蛋白具有信号肽。6个蛋白为具有跨膜域的膜蛋白，其中的3个膜蛋白是首次被证明定位于质膜上，且其表达与高pH胁迫有关。这些研究结果对从分子水平理解蓝藻细胞主动应对高pH胁迫、维护细胞内pH相对稳定机制有重要启示。

黄河口滨岸潮滩湿地系统氮生物循环特征与循环模式研究

潮滩湿地处于海陆相互作用地带，是响应全球变化和人类活动较为敏感的生态系统 之一。潮滩湿地是海岸带一个非常重要的生态类型，作为陆地和海洋过渡区的重要组成 部分，承接来自陆地人类活动带来的大量含氮物质。潮滩湿地氮的生物循环特征不但影 响湿地系统自身的调节机制，而且其在环境介质中的特殊动力学过程也与一系列全球环 境问题息息相关。为了更深入的理解潮滩湿地氮的生物循环特征及其关键机制，论文以 黄河口滨岸潮滩翅碱蓬湿地为研究对象，通过野外样品采集、原位实验、微区试验，研 究了湿地土壤氮的时空分布与化学转化特征，探讨了湿地植物生物量与氮累积季节变化 特征以及湿地植物残体分解及分解过程氮动态特征，建立了湿地植物-土壤系统氮循环 分室模式，主要结论如下：（1）潮滩湿地土壤氮含量具有明显的水平变异和空间结构， TN、NO3 --N 和C/N 具有明显空间分布格局，其空间变异性均以向低潮滩延伸且受潮汐 涨落影响较大的方向最大；微地貌特征和潮汐微域物理扰动是导致空间异质性的两个重 要随机因素，水盐条件、土壤类型和潮汐物理扰动是三个重要结构因素；（2）潮滩湿地 土壤氮含量在不同时期的垂直分布均存在较高变异性，主要与有机质分布、潮汐影响、 水分条件以及陆源影响程度有关；潮滩湿地土壤的氮含量具有明显季节变化特征，主要 与水分状况及受潮汐影响的程度有关；（3）潮滩湿地土壤氮的净矿化/硝化速率均呈波动 变化，并受生物固持、反硝化、温度、水分、C/N 和pH 等因素影响；潮滩湿地0~15cm 土壤的净矿化量和净硝化量分别介于0.33~27.81kg·hm-2 和1.19~15.99kg·hm-2，高潮滩湿 地维持无机氮的能力明显强于中潮滩和低潮滩湿地；（4）两种表现型翅碱蓬的生物量 均具有明显季节变化和空间结构分形特征，二者的地上生物量具有自相似性，分别遵从 D=2.012 和2.366 的分形生长过程；（5）沉积强度显著影响翅碱蓬种子的出苗和幼苗存 活，适度沉积可刺激幼苗生长，重度沉积对幼苗生长则具有抑制作用；沉积可促使幼苗 被埋部分发育为根系，反映了其对潮滩较强沉积环境的特殊适应对策；（6）两种表现 型翅碱蓬根、茎和枯落物的TN 含量均呈递减变化，符合指数衰减模型，叶是二者重要 氮储库，分配比高达46.91±16.97%和55.21±9.79%；中潮滩植被的N/P 为9.87±3.47＜14， 其生长受N 限制，低潮滩植被的N/P 为15.73±5.00＜16，其生长同时受N、P 限制，但 更受P 限制；（7）潮滩湿地植物残体在水盐含量较高或沉积较强条件下的失重率和分解 速率一般较高，反之则较低；温度、水分、盐分和pH 是影响残体相对分解速率的重要 摘 要 II 因素；（8）当分解环境的养分状况不发生较大改变时，残体相对分解速率在很大程度上 取决于基质质量，当养分状况因潮汐养分交换、潮汐物理扰动、沉积物矿化等发生较大 改变时，残体相对分解速率在很大程度上取决于分解环境养分供给状况；（9）潮滩湿地 植物残体在不同水盐梯度和沉积强度下的氮含量、C/N 的变化模式整体较为一致，水盐 条件和沉积强度对残体氮绝对量的变化具有重要影响，C/N 对分解过程中氮养分的调控 作用更为重要；（