Batterier er systemer som lagrer kjemisk energi og deretter frigjør den som elektrisk energi når de er koblet til en krets. Batterier kan være laget av mange materialer, men de deler alle tre hovedkomponenter: en metallanode, en metallkatode og en elektrolytt mellom seg. Elektrolytten er en ionisk løsning som lar ladning strømme gjennom systemet. Når en belastning, som en lyspære, er koblet til, oppstår en oksidasjonsreduksjonsreaksjon som frigjør elektroner fra anoden mens katoden får elektroner (se referanse 1).
Batterier kan være bemerkelsesverdig enkle. Poteter inneholder nok fosforsyre til å fungere som en elektrolytt, og du kan bruke dem til å lage et enkelt, lavspent batteri. Til lag et potetbatteri, trenger du et sinkstykke, for eksempel en sinkbelagt spiker, og et stykke kobber, for eksempel en kobbertråd eller en krone. Stikk begge gjenstandene i poteten og fest dem til det du vil drive, for eksempel en klokke eller et LED-lys. Sinken fungerer som anoden, kobberet fungerer som katoden, og du har et batteri. Det vil også fungere med sitronsyre i en sitron (se referanser 2 og 5).
Du trenger ikke produsere for å lage et enkelt batteri. Et av de første batteriene, oppfunnet av Alessandro Volta, er den voltaiske haugen. Det er en stabel med alternerende sink- og kobberark atskilt med papir fuktet i saltvann eller eddik, og skaper en serie tynne battericeller. Koble ledninger fra toppen og bunnen av bunken til en last fullfører kretsen. Den produserte spenningen er begrenset fordi vekten av stabelen til slutt kan presse ut elektrolytten mellom de nederste lagene (se referanse 3 og 5).
Hvis du trenger mer spenning, kan du lage en Daniell’s-celle, oppfunnet av John Fredric Daniell. En Daniels celle består av en kobberstrimmel i en kobbersulfatoppløsning og en sinkstrimmel i en sinksulfatløsning. En saltbro forbinder de to elektrolyttløsningene. Cellene kan kobles sammen i serie for høyere spenninger. Som med andre enkle batterier mister sink elektroner mens kobberet får elektroner (se referanser 4 og 5).
Kommersielt tilgjengelige batterier bruker en rekke metaller og elektrolytter. Anoder kan være laget av sink, aluminium, litium, kadmium, jern, metallisk bly, lantanid eller grafitt. Katoder kan være laget av mangandioksid, kvikksølvoksid, nikkeloksyhydroksid, blydioksid eller litiumoksid. Kaliumhydroksid er elektrolytten som brukes i de fleste batterityper, men noen batterier bruker ammonium eller sinkklorid, tionylklorid, svovelsyre eller litierte metalloksider. Den nøyaktige kombinasjonen varierer etter batteritype. For eksempel bruker vanlige alkaliske engangsbatterier en sinkanode, en mangandioksydkatode og kaliumhydroksyd som elektrolytt (se referanse 6).