Zink och koppar skapar inte en högre spänning än koppar ensam i en krets. Faktum är att zink vanligtvis bildar den negativa terminalen (anod) i en voltaisk cell när den paras ihop med koppar eftersom den är mer reaktiv och genomgår oxidation lättare. Skillnaden i reaktivitet mellan de två metallerna driver de elektrokemiska reaktionerna som genererar spänning i en voltaisk cell.

När zink och koppar kopplas samman i en krets uppstår följande reaktioner:

1. Oxidation vid zinkelektroden (anod):

Zn(s) → Zn^(2+) (aq) + 2e-

Zinkatomer förlorar två elektroner och löses upp i elektrolyten som positivt laddade zinkjoner (Zn^(2+)). Dessa elektroner blir tillgängliga i kretsen.

2. Reduktion vid kopparelektroden (katod):

Cu^(2+) (aq) + 2e- → Cu(s)

Kopparjoner i elektrolyten får två elektroner från kretsen och avsätts som kopparatomer på kopparelektroden.

Denna redoxreaktion skapar en potentialskillnad mellan zink- och kopparelektroderna. Zinkelektroden blir negativt laddad på grund av överskottet av elektroner, medan kopparelektroden blir positivt laddad på grund av att kopparjonerna drar till sig elektronerna. Denna potentialskillnad driver flödet av elektroner i kretsen och genererar en elektrisk ström.

Styrkan hos den producerade spänningen beror på skillnaden i reduktionspotentialer mellan anod- och katodmaterial. I detta fall är standardreduktionspotentialen för Zn^(2+) / Zn -0,76 V, medan den för Cu^(2+) / Cu är +0,34 V. Den totala cellspänningen är ungefär skillnaden mellan dessa potentialer, vilket är runt 1,1 V.

Användning av andra metaller med mer extrema standardreduktionspotentialer kan ge högre utspänningar från voltaiska celler.