Gần đây, Tang Yongbing, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Màng mỏng Chức năng của Viện Công nghệ Tiên tiến Thâm Quyến, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, và nhóm của ông, cùng với Viện Thanh Hoa-Berkeley Thâm Quyến và Cheng Huiming, một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Quốc gia Thẩm Dương Trung tâm Khoa học Vật liệu, Viện Nghiên cứu Kim loại, Viện Khoa học Trung Quốc, đã phát triển Pin canxi ion hiệu suất cao. Bằng cách đổi mới cấu trúc pin, họ đã tạo ra pin canxi ion có cơ chế phản ứng điện hóa mới và nhận ra phản ứng phóng điện ổn định ở nhiệt độ phòng. Các kết quả nghiên cứu có liên quan đã được công bố trực tuyến trong "Nature-Chemistry".
Trong số các nguyên tố kim loại kiềm thổ, canxi có ưu điểm là độ phân cực thấp, thế điện cực chuẩn gần bằng liti, ion có hóa trị +2 (số điện tích gấp đôi ion liti), trữ lượng dồi dào, giá thành rẻ. Do đó, pin canxi-ion có tiềm năng trở thành pin lưu trữ năng lượng hiệu quả và chi phí thấp.

Năm 2016, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại pin lỏng canxi ion mới. Mặc dù điện áp làm việc của nó không cao (<1V), nhưng nó cho thấy độ ổn định chu kỳ tốt ở nhiệt độ cao (550-700℃). Mặc dù các nhà nghiên cứu không tìm thấy phản ứng oxi hóa khử thuận nghịch của các ion canxi ở nhiệt độ phòng, nhưng họ phát hiện ra rằng các ion canxi trong chất điện phân cacbonat có thể trải qua phản ứng lắng đọng thuận nghịch trên bề mặt của điện cực âm canxi ở 75-100 °C và có thể quay vòng ở 100 °C. hơn 30 tuần. Tuy nhiên, để làm cho pin canxi ion trở nên thiết thực, nhiệt độ hoạt động phải được hạ xuống nhiệt độ phòng. Cần phải tìm các vật liệu điện cực dương và âm có thể thực hiện chèn/chiết ion canxi có thể đảo ngược và cải thiện hiệu suất điện hóa của chúng, bao gồm các đặc điểm chu kỳ nhiệt độ phòng, đặc điểm tốc độ và điện áp làm việc (hiện tại <2V).

Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một loại pin ion canxi mới, sử dụng lá thiếc làm điện cực âm để trải qua phản ứng hợp kim thuận nghịch với các ion canxi và sử dụng thiết kế tích hợp của vật liệu hoạt tính và bộ thu dòng điện; và sử dụng than chì làm điện cực dương để nhận ra sự xen kẽ/khử xen kẽ thuận nghịch của các anion. Sự phản ứng lại; một dung môi gốc cacbonat hòa tan trong canxi hexafluorophotphat và có đặc tính điện áp cao 5V được sử dụng làm chất điện phân. Pin canxi ion có hiệu suất điện hóa tuyệt vời, điện áp trung bình xả trung bình cao tới 4,45V và tỷ lệ duy trì dung lượng sau 350 chu kỳ ở nhiệt độ phòng lớn hơn 95%.