રિચાર્જ કરવા યોગ્ય બેટરીઓજે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે પાણીનો ઉપયોગ કરે છે તેને જલીય બેટરી કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે ઓર્ગેનિક સોલ્યુશન્સનો ઉપયોગ કરતી સેકન્ડરી બેટરીની સરખામણીમાં, આ બેટરીઓ માત્ર ઉત્પાદન માટે સરળ નથી, પરંતુ સલામતી, પોષણક્ષમતા અને ઉત્કૃષ્ટ ઉચ્ચ-પ્રવર્તમાન ડિસ્ચાર્જ પ્રદર્શન જેવા બહુવિધ ફાયદાઓ પણ પ્રદાન કરે છે. આ લાક્ષણિકતાઓને જોતાં, જલીય બેટરીઓએ મોટા પાયે ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે પાવર સપ્લાયમાં વિકાસની મોટી સંભાવના દર્શાવી છે.
1994 માં, Dahn એટ અલ.ની સંશોધન ટીમે સૌપ્રથમ વિજ્ઞાન જર્નલમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને લિથિયમ-આયન બેટરી પ્રકાશિત કરી. આ બેટરીની હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી LiMn2O4 છે, જ્યારે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ VO2 છે, અને વપરાયેલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એક તટસ્થ Li2SO4 ઉકેલ છે. આ બેટરીમાં આશરે 1.5V નો સરેરાશ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ અને 75 Wh/kg ની સૈદ્ધાંતિક ચોક્કસ ઉર્જા છે, જે વ્યવહારિક એપ્લિકેશનમાં 40 Wh/kg સુધી પહોંચે છે. આ મૂલ્ય લીડ-એસીડ બેટરી (અંદાજે 30 Wh/kg) કરતાં વધી જાય છે અને તે નિકલ-કેડમિયમ બેટરી સાથે તુલનાત્મક છે, જો કે તેની ચક્ર સ્થિરતા પ્રમાણમાં નબળી છે.
ત્યારબાદ, 2000 માં, જાપાનની ટોકીની ટીમે અન્ય જલીય લિથિયમ-આયન બેટરી ડિઝાઇનની જાણ કરી, જેમાં LiV3Og ને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી તરીકે અને LiNiO10.81CO0.19O2 નો હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને લિનો ઉપયોગ પણ કર્યો હતો.2SO4ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે ઉકેલ.
2006માં, ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફિઝિક્સ, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઑફ સાયન્સના એકેડેમિશિયન ચેન લિક્વનની આગેવાની હેઠળના સંશોધન જૂથે TiPO₄ અને LiT₂(PO₃)₃ ને નકારાત્મક ઈલેક્ટ્રોડ તરીકે, LiMnO₄ને હકારાત્મક ઈલેક્ટ્રોડ તરીકે, અને LiNo₄ને ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે જલીય લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
2007માં, ફુડાન યુનિવર્સિટીમાં પ્રોફેસર વુ યુપિંગની સંશોધન ટીમે LiV સાથે પાણી-આધારિત લિથિયમ-આયન બેટરી પણ પ્રકાશિત કરીOનકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે, LiMnO4પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે, અને લિનો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન તરીકે.
2007માં, ફુડાન યુનિવર્સિટીમાં પ્રોફેસર વુ યુપિંગની સંશોધન ટીમે LiV સાથે પાણી-આધારિત લિથિયમ-આયન બેટરી પણ પ્રકાશિત કરીOનકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે, LiMnO4પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે, અને લિનો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન તરીકે.
ત્યારથી, સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓના આધારે, શૈક્ષણિક સમુદાયે જલીય ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ પર આધારિત કેટલીક લિથિયમ-આયન બેટરી સિસ્ટમ્સ પર વ્યાપક સંશોધન હાથ ધર્યું છે.
આ સિસ્ટમો તેમના હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ બંને પર સક્રિય સામગ્રી તરીકે લિથિયમ આયનોને ઇન્ટરકેલેટ કરવા સક્ષમ સંયોજનોનો ઉપયોગ કરીને લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. ચાર્જ-ડિસ્ચાર્જ ચક્ર દરમિયાન, લિથિયમ આયન બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ઉલટાવી શકાય છે, ઊર્જા સંગ્રહ અને પ્રકાશન પ્રાપ્ત કરી શકે છે. હાલમાં, જલીય લિથિયમ-આયન બેટરી ટેકનોલોજી તેના વિકાસમાં બહુવિધ અવરોધોનો સામનો કરે છે. કાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સની તુલનામાં, જલીય બેટરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સિસ્ટમ્સમાં આયન-આંતરકેલેટીંગ સંયોજનો દ્વારા અનુભવાતા રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ફેરફારો વધુ જટિલ છે, જે સરળતાથી વિવિધ બાજુ પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્તેજિત કરે છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી અને પાણી અથવા ઓક્સિજન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ તે પૂરતો મર્યાદિત નથી, કો-પ્રતિક્રિયા અને ધાતુઓ/હાઇડ્રોજન પ્રક્રિયાઓ, હાઇડ્રોજન અને હાઇડ્રોજન રિલિઝ કરે છે. પાણીમાં ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનું વિસર્જન.
