Pin sạcsử dụng nước làm chất điện phân gọi là pin nước. So với pin thứ cấp sử dụng dung dịch hữu cơ làm chất điện phân, những loại pin này không chỉ sản xuất đơn giản hơn mà còn mang lại nhiều ưu điểm như độ an toàn, giá cả phải chăng và hiệu suất xả dòng điện cao{1}}tuyệt vời. Với những đặc điểm này, pin nước đã cho thấy tiềm năng phát triển lớn trong-hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn và cung cấp năng lượng cho xe điện.
Năm 1994, nhóm nghiên cứu của Dahn và cộng sự lần đầu tiên công bố pin lithium{2}}ion sử dụng dung dịch nước làm chất điện phân trên tạp chí Science. Vật liệu điện cực dương của loại pin này là LiMn2O4, trong khi điện cực âm là VO2 và chất điện phân được sử dụng là dung dịch Li2SO4 trung tính. Pin này có điện áp hoạt động trung bình khoảng 1,5V và năng lượng riêng theo lý thuyết là 75 Wh/kg, trong ứng dụng thực tế có thể đạt tới 40 Wh/kg. Giá trị này vượt quá giá trị của pin axit chì{14}}(khoảng 30 Wh/kg) và có thể so sánh với pin niken{16}}cadmium, mặc dù độ ổn định chu kỳ của nó tương đối kém.
Sau đó, vào năm 2000, nhóm của Toki đến từ Nhật Bản đã báo cáo một thiết kế pin lithium{1}}ion nước khác, sử dụng LiV3Og làm vật liệu điện cực âm và LiNiO10.81CO0.19O2 làm vật liệu điện cực dương và cũng sử dụng Li2VÌ THẾ4dung dịch làm chất điện phân.
Năm 2006, một nhóm nghiên cứu do Viện sĩ Chen Liquan thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu, đã báo cáo về pin ion lithium{1}} sử dụng TiPO₄ và LiT₂(PO₃)₃ làm điện cực âm, LiMnO₄ làm điện cực dương và dung dịch LiNO₃ làm chất điện phân.
Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Wu Yuping tại Đại học Phúc Đán cũng đã công bố pin ion-lithium{2}}dựa trên nước với LiVOlà điện cực âm LiMnO4làm điện cực dương và LINO làm dung dịch điện phân.
Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Wu Yuping tại Đại học Phúc Đán cũng đã công bố pin ion-lithium{2}}dựa trên nước với LiVOlà điện cực âm LiMnO4làm điện cực dương và LINO làm dung dịch điện phân.
Kể từ đó, dựa trên cơ chế phản ứng của vật liệu điện cực dương và âm, cộng đồng học thuật đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng về một số hệ thống pin lithium{0}}ion dựa trên chất điện phân nước.
Các hệ thống này được đặc trưng bằng cách sử dụng các hợp chất có khả năng xen kẽ các ion lithium làm vật liệu hoạt động ở cả điện cực dương và âm của chúng. Trong chu trình phóng điện-, các ion lithium có thể di chuyển thuận nghịch giữa hai điện cực, giúp tích trữ và giải phóng năng lượng. Hiện tại, công nghệ pin lithium{3}}ion nước gặp phải nhiều trở ngại trong quá trình phát triển. So với chất điện phân hữu cơ, những thay đổi hóa học và điện hóa do các hợp chất xen kẽ ion-gặp trong hệ thống điện phân pin chứa nước phức tạp hơn, dễ dàng gây ra nhiều phản ứng phụ khác nhau, bao gồm nhưng không giới hạn ở sự tương tác giữa vật liệu điện cực và nước hoặc oxy, sự-xen kẽ giữa các proton và ion kim loại, quá trình giải phóng hydro/oxy và sự hòa tan vật liệu điện cực trong nước.
