Bateriile sunt sisteme care stochează energia chimică și apoi o eliberează ca energie electrică atunci când sunt conectate la un circuit. Bateriile pot fi fabricate din mai multe materiale, dar toate împărtășesc trei componente principale: un anod metalic, un catod metalic și un electrolit între ele. Electrolitul este o soluție ionică care permite sarcinii să curgă prin sistem. Când este conectată o sarcină, cum ar fi un bec, se produce o reacție de reducere a oxidării care eliberează electroni din anod în timp ce catodul câștigă electroni (vezi referința 1).
Bateriile pot fi extrem de simple. Cartofii conțin suficient acid fosforic pentru a acționa ca un electrolit și îi puteți folosi pentru a face o baterie simplă, de joasă tensiune. La faceți o baterie de cartofi, veți avea nevoie de o bucată de zinc, cum ar fi un cui zincat, și o bucată de cupru, cum ar fi un fir de cupru sau un bănuț. Lipiți ambele obiecte în cartof și atașați-le la orice doriți să alimentați, cum ar fi un ceas sau o lumină LED. Zincul acționează ca anod, cuprul acționează ca catod și aveți o baterie. De asemenea, va funcționa cu acidul citric într-o lămâie (vezi referințele 2 și 5).
Nu aveți nevoie de produse pentru a face o baterie simplă. Una dintre primele baterii, inventată de Alessandro Volta, este grămada voltaică. Este un teanc de foi alternante de zinc și cupru separate de hârtie îmbibată în apă sărată sau oțet, creând o serie de celule subțiri ale bateriei. Conectarea firelor din partea superioară și inferioară a grămezii la o sarcină completează circuitul. Tensiunea produsă este limitată, deoarece greutatea stivei poate stoarce în cele din urmă electrolitul dintre straturile de jos (vezi referința 3 și 5).
Dacă aveți nevoie de mai multă tensiune, creați o celulă Daniell, inventată de John Fredric Daniell. O celulă Daniell este alcătuită dintr-o bandă de cupru într-o soluție de sulfat de cupru și o bandă de zinc într-o soluție de sulfat de zinc. O punte de sare conectează cele două soluții de electroliți. Celulele pot fi legate între ele în serie pentru tensiuni mai mari. Ca și în cazul altor baterii simple, zincul pierde electroni în timp ce cuprul câștigă electroni (vezi referințele 4 și 5).
Bateriile disponibile în comerț utilizează o varietate de metale și electroliți. Anodii pot fi din zinc, aluminiu, litiu, cadmiu, fier, plumb metalic, lantanidă sau grafit. Catozii pot fi compuși din dioxid de mangan, oxid mercuric, oxihidroxid de nichel, dioxid de plumb sau oxid de litiu. Hidroxidul de potasiu este electrolitul utilizat în majoritatea tipurilor de baterii, dar unele baterii folosesc clorură de amoniu sau zinc, clorură de tionil, acid sulfuric sau oxizi metalici litiați. Combinația exactă variază în funcție de tipul bateriei. De exemplu, bateriile alcaline obișnuite de unică folosință folosesc ca electrolit un anod de zinc, un catod de dioxid de mangan și hidroxid de potasiu (vezi referința 6).