סוללות נטענותשמשתמשים במים כאלקטרוליט נקראים סוללות מימיות. בהשוואה לסוללות משניות המשתמשות בפתרונות אורגניים כאלקטרוליט, סוללות אלו אינן רק פשוטות יותר לייצור, אלא גם מציעות יתרונות מרובים כגון בטיחות, סבירות וביצועי פריקת זרם גבוהים-. בהתחשב במאפיינים אלה, סוללות מימיות הראו פוטנציאל גדול לפיתוח במערכות אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול ואספקת חשמל לכלי רכב חשמליים.
בשנת 1994, צוות המחקר של Dahn וחב' פרסם לראשונה סוללת ליתיום- המשתמשת בתמיסה מימית כאלקטרוליט בכתב העת Science. חומר האלקטרודה החיובית של סוללה זו הוא LiMn2O4, בעוד שהאלקטרודה השלילית היא VO2, והאלקטרוליט המשמש הוא פתרון Li2SO4 ניטרלי. לסוללה זו מתח הפעלה ממוצע של כ-1.5V ואנרגיה ספציפית תיאורטית של 75 וואט/ק"ג, אשר ביישומים מעשיים מתקרבת ל-40 וואט/ק"ג. ערך זה עולה על זה של סוללות{14}}עופרת חומצה (כ-30 וואט/ק"ג) והוא דומה לסוללות ניקל-קדמיום, אם כי יציבות המחזור שלה נמוכה יחסית.
לאחר מכן, בשנת 2000, הצוות של טוקי מיפן דיווח על עיצוב נוסף של סוללת ליתיום-מימית, שהשתמשה ב-LiV3Og כחומר האלקטרודה השלילי וב-LiNiO10.81CO0.19O2 כחומר האלקטרודה החיובי, והשתמשה גם ב-Li.2כָּך4תמיסה כאלקטרוליט.
בשנת 2006, קבוצת מחקר בראשות האקדמיה Chen Liquan מהמכון לפיזיקה, האקדמיה הסינית למדעים, דיווחה על סוללת ליתיום- מימית המשתמשת ב-TiPO₄ ו-LiT₂(PO₃)₃ בתור האלקטרודה השלילית, LiMnO₄ בתור האלקטרודה החיובית ותמיסת LiNO₃ כתמיסת האלקטרודה.
בשנת 2007, צוות המחקר של פרופסור וו יופינג באוניברסיטת פודן פרסם גם סוללת ליתיום- מבוססת מים- עם LiVOבתור האלקטרודה השלילית, LiMnO4בתור האלקטרודה החיובית, ו-LINO כתמיסת האלקטרוליט.
בשנת 2007, צוות המחקר של פרופסור וו יופינג באוניברסיטת פודן פרסם גם סוללת ליתיום- מבוססת מים- עם LiVOבתור האלקטרודה השלילית, LiMnO4בתור האלקטרודה החיובית, ו-LINO כתמיסת האלקטרוליט.
מאז, בהתבסס על מנגנוני התגובה של חומרי אלקטרודה חיוביים ושליליים, הקהילה האקדמית ערכה מחקר מקיף על מספר מערכות סוללות ליתיום- המבוססות על אלקטרוליטים מימיים.
מערכות אלו מתאפיינות בשימוש בתרכובות המסוגלות לשלב יוני ליתיום כחומרים פעילים הן באלקטרודות החיוביות והן השליליות שלהן. במהלך מחזורי טעינה-, יוני ליתיום יכולים לנוע באופן הפיך בין שתי האלקטרודות, ולהשיג אחסון ושחרור אנרגיה. נכון לעכשיו, טכנולוגיית סוללת ליתיום-מימית מתמודדת עם מכשולים מרובים בפיתוחה. בהשוואה לאלקטרוליטים אורגניים, השינויים הכימיים והאלקטרוכימיים שחווים תרכובות משולבות יונים במערכות אלקטרוליטים מימיות של סוללות מורכבים יותר, ומעוררים בקלות תגובות לוואי שונות, כולל אך לא רק האינטראקציה בין חומרי האלקטרודה למים או חמצן, שיתוף-האינטרקלציה של פרוטונים ויוני מתכת, תהליכי פירוק מימן/חמצן של מימן/חמצן.
