当今有机锂离子电池已经普遍应用于便携式电子设备。但是,诸如安全问题,成本高和苛刻的组装条件等一些缺点制约了有机液电池的发展。1994年,Dahn课题组首次提出以水溶液取代有机电解液作为锂离子电池的电解液。相比有机液电池,水溶液电池具有安全、环保和价格低廉等优点,同时也避免了苛刻的组装条件。水溶液锂离子电池(ARLB)的发展主要受到负极材料的限制。本文将Na2V6016纳米线作为ARLB的负极材料并分别测试其在饱和Li2SO4溶液中的电化学性能(从pH=7至12)。通过CV曲线得知电极材料在-0.4和-0.7V(V vs SCE)存在一对氧化还原峰,与材料在有机液中的的嵌锂/脱锂行为一致。同时研究电解液的pH值对Na2V6O16电化学性能的影响。结果表明,电极材料的稳定性随着pH的增加而减小,Na2V6O16在中性溶液中更加稳定。分别以LiMn2O4、LiFePO4和LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2作为正极材料,Na2V6O16作为负极材料,饱和Li2SO4溶液作为电解液分别组装成扣式电池。经过充放电测试发现LiMn2O4//Na2V6016电池的首次放电容量和循环性能非常优异。当电流密度为60mAg-1时,LiMn2O4//Na2V6O16电池的首次放电容量可达122.7mAhg-1。当电流密度为60mAg-1时,100次和200次循环后的容量保持率可达80.1%和77%。对比Na2V6O16//LiMn2O4电池分别在第3次和第100次循环后的交流阻抗图谱,结果表明不同循环次数后电池的阻抗变化非常小,与材料优秀的循环性能相吻合。通过不同充放电状态下Na2V6O16电极材料的XRD测试证明电极材料在锂离子的脱嵌过程中结构能保持相对稳定,材料在锂离子插入与脱出后仍能保持较好的结构可逆性。研究了该体系电池的循环性能衰减的原因。XRD和ICP的检测结果表明负极对电池容量衰减的影响大于正极。但是,Na2V6O16的晶体结构相对于其它钒系氧化物来说,在循环过程中是比较稳定,这也是电池循环性能优异的主要原因。