Piller, kimyasal enerjiyi depolayan ve bir devreye bağlandıklarında bunu elektrik enerjisi olarak serbest bırakan sistemlerdir. Piller birçok malzemeden yapılabilir, ancak hepsi üç ana bileşeni paylaşır: metal anot, metal katot ve aralarında bir elektrolit. Elektrolit, yükün sistemden akmasına izin veren iyonik bir çözeltidir. Ampul gibi bir yük bağlandığında, katot elektron kazanırken anottan elektronları serbest bırakan bir oksidasyon-redüksiyon reaksiyonu meydana gelir (bkz. referans 1).
Piller son derece basit olabilir. Patates, elektrolit görevi görecek kadar fosforik asit içerir ve bunları basit, düşük voltajlı bir pil yapmak için kullanabilirsiniz. için patates pili yapmak, çinko kaplı çivi gibi bir parça çinkoya ve bakır tel veya bir peni gibi bir bakır parçasına ihtiyacınız olacak. Her iki öğeyi de patatese yapıştırın ve saat veya LED ışık gibi güç vermek istediğiniz her şeye takın. Çinko anot görevi görür, bakır katot görevi görür ve bir piliniz vardır. Aynı zamanda limondaki sitrik asit ile de çalışacaktır (bkz. 2 ve 5 numaralı referanslar).
Basit bir pil yapmak için üretmenize gerek yok. Alessandro Volta tarafından icat edilen ilk pillerden biri volta pilidir. Tuzlu suya veya sirkeye batırılmış kağıtla ayrılmış, bir dizi ince pil hücresi oluşturan alternatif çinko ve bakır levha yığınıdır. Yığının üstünden ve altından gelen kabloları bir yüke bağlamak devreyi tamamlar. Üretilen voltaj sınırlıdır, çünkü yığının ağırlığı sonunda elektroliti en alttaki katmanlar arasından sıkıştırabilir (bkz. referans 3 ve 5).
Daha fazla voltaja ihtiyacınız varsa, John Fredric Daniell tarafından icat edilen bir Daniell hücresi yapın. Bir Daniell hücresi, bir bakır sülfat çözeltisi içinde bir bakır şeritten ve bir çinko sülfat çözeltisi içinde bir çinko şeritten oluşur. Bir tuz köprüsü iki elektrolit çözeltisini birbirine bağlar. Hücreler, daha yüksek voltajlar için seri olarak birbirine bağlanabilir. Diğer basit pillerde olduğu gibi çinko elektron kaybederken bakır elektron kazanır (bkz. referans 4 ve 5).
Ticari olarak temin edilebilen piller, çeşitli metaller ve elektrolitler kullanır. Anotlar çinko, alüminyum, lityum, kadmiyum, demir, metalik kurşun, lantanit veya grafitten yapılabilir. Katotlar manganez dioksit, cıva oksit, nikel oksihidroksit, kurşun dioksit veya lityum oksitten yapılabilir. Potasyum hidroksit çoğu pil tipinde kullanılan elektrolittir, ancak bazı piller amonyum veya çinko klorür, tionil klorür, sülfürik asit veya lityumlu metal oksitler kullanır. Kesin kombinasyon pil tipine göre değişir. Örneğin, yaygın tek kullanımlık alkalin piller elektrolit olarak çinko anot, manganez dioksit katot ve potasyum hidroksit kullanır (bkz. referans 6).