铝离子存储具有重要意义，原因在于铝具有高理论体积容量（约8040 mAh/cm3）和三价电荷（Al3?），能够进行多电子氧化还原反应，从而提供比锂离子电池系统更高的电荷密度和每单位体积的能量存储。此外，铝是地壳中储量第三丰富的元素，无毒且成本约为0.002美元/Wh，使其成为大规模电网和固定式储能的一种低成本、可持续的替代方案。在本研究中，我们设计了一种新型碳-双金属氧化物（V?O?/SnO?）纳米纤维复合材料（Cx–V?O?-SnO?）作为正极，并评估了其用于高效铝离子（Al-ion）存储的电化学性能。在所制备的样品中，优化后的"C"_1.2〖"-V"〗_2"O"_5〖"-SnO"〗_2纳米纤维正极在0.2〖"A g"〗^(-1)下提供高达155.4〖"mA h g"〗^(-1)的可逆容量，即使在5.0〖"A g"〗^(-1)的高电流密度下仍能保持86.5〖"mA h g"〗^(-1)，且在400次循环中库仑效率超过99%。这归因于Cx–V?O?-SnO?电极的最佳表面积（240 m2/g）、结构稳定性以及界面稳定性。与目前最先进的V?O?正极相比，后者在0.5 A g?1下提供130-140 mAh g?1，Cx–V?O?-SnO?纳米纤维复合材料在两倍电流密度（1 A g?1）下表现出高约11%的比容量（155 mAh g?1），突显了其卓越的倍率性能。进一步地，Cx–V?O?-SnO?表现出对称的充放电电压曲线，这是由法拉第主导的电荷存储机制所特有的，涉及高度可逆的氧化还原反应且电压迟滞极小。观察到的线性电压-容量关系进一步表明存在赝电容贡献，突显了一种结合表面控制氧化还原过程与扩散限制嵌入过程的混合型电荷存储机制。随着电流密度从1增加到5 A g?1，比容量从155 mAh g?1降至86 mAh g?1，这是由于离子扩散限制所致，导致活性材料利用不足和极化增大。循环伏安（CV）结果显示出宽泛的氧化还原峰，表明可逆的Al离子嵌入/脱嵌和混合动力学行为。倍率性能研究表明，在高电流下由于扩散限制出现容量衰减，但在低电流下可完全恢复容量，突显了其优异的结构韧性和电子导电性。综上所述，混合型电荷存储机制、倍率性能以及长期循环稳定性使C1.2–V?O?-SnO?复合材料成为铝离子存储的一种有前景的正极材料。
