Batterier är system som lagrar kemisk energi och släpper sedan den som elektrisk energi när de är anslutna till en krets. Batterier kan tillverkas av många material, men de delar alla tre huvudkomponenter: en metallanod, en metallkatod och en elektrolyt mellan dem. Elektrolyten är en jonisk lösning som tillåter laddning att strömma genom systemet. När en belastning, såsom en glödlampa, är ansluten sker en oxidationsreduceringsreaktion som frigör elektroner från anoden medan katoden får elektroner (se referens 1).

Potatisbatteri

Batterier kan vara anmärkningsvärt enkla. Potatis innehåller tillräckligt med fosforsyra för att fungera som en elektrolyt och du kan använda dem för att göra ett enkelt, lågspänningsbatteri. För att göra ett potatisbatteri behöver du en bit zink, som en zinkpläterad spik och en koppar, såsom en koppartråd eller en öre. Stick båda föremålen i potatisen och fäst dem på vad som helst som du vill mäta, till exempel en klocka eller en LED-lampa. Zinken fungerar som anoden, koppar fungerar som katoden och du har ett batteri. Det kommer också att fungera med citronsyra i en citron (se referenser 2 och 5).

Voltaic Pile

Du behöver inte producera för att göra ett enkelt batteri. En av de första batterierna, uppfunnad av Alessandro Volta, är den voltaiska stapeln. Det är en stapel av alternerande zink och kopparplåt skilda av papper som blötläggs i saltvatten eller ättika, vilket skapar en serie tunna battericeller. Anslutning av ledningar från topp och botten av stapeln till en belastning fullbordar kretsen. Spänningen som produceras är begränsad eftersom stapelvikten så småningom kan pressa ut elektrolyten mellan de nedre lagren (se referens 3 och 5).

Daniells cell

Om du behöver mer spänning, Gör en Daniells cell, uppfunnad av John Fredric Daniell. En Daniell cell består av en kopparremsa i en kopparsulfatlösning och en zinkremsa i en zinksulfatlösning. En saltbron förbinder de två elektrolytlösningarna. Cellerna kan kopplas samman i serie för högre spänningar. Som med andra enkla batterier förlorar zinken elektroner medan kopparet får elektroner (se referenserna 4 och 5).

Kommersiella batterimaterial

Kommersiellt tillgängliga batterier använder en rad olika metaller och elektrolyter. Anoder kan vara gjorda av zink, aluminium, litium, kadmium, järn, metallbly, lantanid eller grafit. Katoderna kan vara gjorda av mangandioxid, kvicksilveroxid, nickeloxihydroxid, blydioxid eller litiumoxid. Kaliumhydroxid är elektrolyten som används i de flesta batterityper, men vissa batterier använder ammonium- eller zinkklorid-, tionylklorid-, svavelsyra- eller litiumoxid. Den exakta kombinationen varierar beroende på batterityp. Exempelvis använder vanliga alkaliska batterier för användning en zinkanod, en mangandioxidkatod och kaliumhydroxid som elektrolyt (se referens 6).