水电池因其不易燃、价格低廉、能量密度高、环保等优点而备受关注。然而，它也受到工作电压范围窄、金属负极树枝状生长、腐蚀、钝化或其不良副作用的限制。
枝晶形成的原因和现象：电场分布不均匀导致枝晶形成（正负极浓度梯度不同）。锌枝晶的生长与pH值、负载和电流密度有关。在碱性溶液中，由于产生氢氧化物或氧化物，锌负极表面的电荷分布不均匀，锌枝晶会刺穿膜片，造成短路；在酸性和中性溶液中，锌枝晶在低电流（0.25）和小负载下对性能影响不大。在大电流和大负载（0.5）下，锌枝晶严重影响电池寿命（正负极之间存在较大的浓度梯度，在电极-电解质界面处产生电场）。
腐蚀、her和钝化链式副反应的原因和现象：1。金属离子活泼，易溶于水溶液，导致金属电极表面腐蚀；2.低压窗会引起她的反应；3.副产物氢氧化物或氧化物是电极表面的钝化。
腐蚀，HER，钝化连锁副反应产生原因及现象：1. 金属离子活泼易溶于水溶液中，造成金属电极表面腐蚀；2. 电压窗口低会造成HER反应；3. 副产物氢氧化物或氧化物是电极表面钝化。
改善电解液的方法及原因：1. 使用两种电解液。水系中无法在金属负极生成SEI保护层，采取在负极一侧使用有机电解液，正极使用水系电解液的方法。2. 使用高浓度电解液。水系电池电压受限于HER，OER反应，WIS电解液减少负极与水接触（1.9-4.9 V）。在负极形成钝化膜(类似SEI)降低HER电压，盐溶液(TFSI–) 聚集在负极表面近亥姆霍兹层降低OER电压。3.电解液添加剂。
水系Zn离子电池 (锌水系、锌–空)
水系锌离子：电解液优化，负极改性 (多孔乙炔黑， 纳米多孔SiO2层， 纳米多孔CaCO3层，超薄TiO2，ZrO2，构建框架结构-MXene OR ZIF-8，负极合金化-铜锌合金)
锌空电池：(理论容量：1353 Wh kg–1) 负极保护减少枝晶生成 (PANa+0.2 m Zn(CH3COO)2 and 6 m KOH生成SEI膜)(锌熔融水合物)
水系Li离子电池 (锂-空、钠-空、锂钠水系)
锂水系电池：双电解液；固态电解液，负极保护
锂空气电池：(理论容量：3850 Wh kg–1) 重点在负极保护（Li3N, lithium phosphorous oxynitride, polyethylene oxide (PEO) with LiTFSI, and electrospun LATP nanofiber）
钠空气电池：双电解液；固态电解液，催化剂(Bi2Rh2O6.8)
水系Al离子电池
总结：水系的问题主要是枝晶，金属电极的腐蚀钝化，工作电压范围窄
针对以上问题，文章认为双电解液体系，WIS体系以及金属负极保护可以有效改善水系电池性能。