Sel Daniell adalah sejenis baterai tembaga-seng yang menggunakan penghalang berpori antara dua logam. Itu ditemukan pada tahun 1836 oleh ahli kimia Inggris John Frederic Daniell. Setelah digunakan secara luas di industri telegraf Eropa, pada akhir abad ke-19 digantikan oleh desain baterai yang lebih modern. Hari ini, ini terutama digunakan di kelas untuk menunjukkan cara kerja baterai.
Ilmuwan Italia Alessandro Volta menemukan baterai pada tahun 1800. Desainnya menggunakan kolom cakram seng dan tembaga bergantian, dengan potongan karton jenuh air garam yang ditumpuk di antara setiap potongan logam. Tumpukan Volta ini digunakan dalam banyak eksperimen listrik, tetapi dengan masa pakai baterai kurang dari satu jam, tidak memiliki aplikasi industri yang nyata. Daniell memodifikasi desain Volta untuk menciptakan baterai dengan masa pakai yang lebih lama, sehingga dapat digunakan secara praktis.
Prinsip di balik baterai Daniell dan Volta adalah sama. Zat terlarut cair yang disebut elektrolit — dalam desain Volta, air garam di antara pelat logam — mulai melarutkan seng dan tembaga menjadi ion bermuatan positif. Saat ion meninggalkan logam, elektron bebas tetap tertinggal. Seng larut lebih cepat daripada tembaga, yang berarti seng segera mengandung lebih banyak elektron. Jika seseorang menghubungkan dua potong logam dengan kawat, elektron akan bermigrasi melalui kawat dari seng ke tembaga, menciptakan arus listrik.
Jika seng dan tembaga dilarutkan dalam elektrolit yang sama, seperti pada tumpukan Volta, dua proses akan mempersingkat masa pakai baterai. Jika disimpan tanpa listrik ditarik, maka ion tembaga dalam elektrolit akan ditarik ke terminal seng bermuatan negatif. Ion-ion ini kemudian akan berpasangan dengan elektron dalam seng, menetralkan muatannya. Akhirnya, tidak ada lagi seng yang tersedia untuk dilarutkan. Proses ini dikenal sebagai reduksi.
Proses pembunuhan baterai lainnya terjadi ketika listrik sedang ditarik. Ion seng akan mendorong hidrogen dalam elektrolit ke tembaga, di mana hidrogen menumpuk di permukaan dan akhirnya menghentikan aliran listrik. Proses ini dikenal sebagai polarisasi. Sel Daniell dirancang untuk menanggapi masalah kembar reduksi dan polarisasi seng. Ini memecahkan masalah ini dengan mengisolasi seng dan tembaga dalam elektrolit terpisah.
Untuk membuat sel Daniell, wadah tembikar tanpa glasir dapat diisi dengan asam sulfat dan sepotong seng yang dicelupkan ke dalamnya. Wadah kemudian dapat ditempatkan di dalam kaleng tembaga yang telah diisi dengan tembaga sulfat. Penghalang gerabah menjaga seng dan tembaga di sisi yang berlawanan; ini membuat ion seng mengirim hidrogen ke tembaga, mencegah polarisasi. Ini juga menjauhkan ion tembaga dari seng, mencegah pengurangan seng. Daniell menyebut selnya sebagai baterai konstan karena pencegahan polarisasinya.
Pori-pori di penghalang memungkinkan ion sulfat bermuatan positif untuk melakukan perjalanan dari sisi tembaga ke sisi seng. Ini menyeimbangkan aliran elektron dari seng ke tembaga saat rangkaian selesai. Besarnya potensial listrik yang dihasilkan oleh sel Daniell dinamakan volt. Nilai volt modern sedikit berbeda; sel Daniell menghasilkan sekitar 1.1 volt hari ini dan memiliki resistansi internal sekitar 2 ohm.