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Eine Stromquelle, die aus mehreren Monozellen besteht, nennt man elektrische Batterie. Batterien sind elektrische Quellen, in denen elektrische Energie gespeichert ist. Sie sorgen als Spannungsquellen für den Antrieb des elektrischen Stroms in Stromkreisen.
Monozellen und Batterien gibt es heute in verschiedenen Bauformen.
Zu den bekanntesten gehören die Zink-Kohle-Batterie und der Blei-Akkumulator, der als Autobatterie eine Rolle spielt.

* 1839 in Parmain (Frankreich)
† 14.09.1882 in Paris

GEORGES LECLANCHÉ war ein französischer Chemiker und Industrieller. Er erfand die erste leistungsfähige, technisch in großem Maßstab genutzte Batterie zur Speicherung elektrischer Energie in Form von chemischer Energie. Das Prinzip des LECLANCHÉ-Elements bzw. der Zink-Kohle-Batterie wird bis in die heutige Zeit hinein genutzt, auch wenn heute leistungsstärkere Batterien und umweltfreundlichere Akkumulatoren zur Verfügung stehen.

Die Brennstoffzelle ist ein Spezialfall eines galvanischen Elements, bei dem chemische Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Während sich bei Batterien und Akkumulatoren die an den chemischen Reaktionen beteiligten Materialien allmählich verbrauchen, werden bei der Brennstoffzelle die Ausgangsstoffe und Produkte der Reaktion kontinuierlich zu- und abgeführt. Betrieben wird sie häufig mit Wasserstoff und Sauerstoff. Anstelle von Wasserstoff können aber auch andere Brennstoffe genutzt werden. Ein einzelnes Element einer Wasserstoff-Brennstoffzelle liefert eine Gleichspannung von knapp einem Volt. Praktische Ausführungen arbeiten mit Hintereinanderschaltungen vieler solcher Elemente.
Das grundlegende Prinzip wurde bereits 1839 entdeckt. Intensive Forschungen zur technischen Nutzung begannen aber erst ab etwa 1960. Gegenwärtig ist die Entwicklung leistungsfähiger Brennstoffzellen ein Schwerpunkt der technischen Forschung.

* 09.09.1737 in Bologna
† 04.12.1798 in Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Quecksilber ist ein silberglänzendes, bei Raumtemperatur flüssiges, edles Schwermetall der 2. Nebengruppe. Es wird meist aus Zinnober, HgS, gewonnen. Infolge seiner Toxizität wird die Verwendung in Thermometern, Barometern und Batterien schrittweise eingeschränkt. Zur Herstellung von Amalgamen und bei noch genutzten Chloralkalielektrolysen (Amalgamverfahren) findet das Metall Verwendung. Quecksilber liegt in seinen Verbindungen in den Oxidationsstufen +II (HgCl₂, HgO) und +I (Hg₂SO₄) vor, wobei letztere Hg₂ -Ionen enthalten. Erst oberhalb von 300°C reagiert das Metall mit Sauerstoff.

Zink ist ein bläulich-weißes, sprödes Element der 2. Nebengruppe. Es überzieht sich an der Luft mit einer fest haftenden Schutzschicht. Es bildet Zink(II)-Verbindungen. Die überwiegend sulfidischen Erze werden geröstet, in Zinksulfat überführt und elektrochemisch zu Zink aufgearbeitet. Drähte und Bleche werden durch Eintauchen in flüssiges Zink mit einer Schutzschicht versehen (Verzinken). Verwendet wird Zink außerdem in zahlreichen Legierungen und Batterietypen. Zink ist in über 200 Enzymen enthalten.

Das Coenzym ATP ist in allen Zellen die wichtigste Form chemischer Energie. ATP ist die biochemische Batterie, in der die Energie aus den Nährstoffen gespeichert wird. Halbleer heißt diese Batterie ADP, ganz leer AMP.
Die gewonnene Energie ($\Delta G$) wird genutzt, um endergone Vorgänge wie Biosynthesen, Bewegungs- und Transportprozesse anzutreiben. Der größte Teil zellulären ATPs entsteht durch oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien oder Chloroplasten. Weit weniger ATP wird über die Anlagerung/Übertragung anorganischer Phosphatreste von organischen Molekülen auf ADP erzeugt. Die oxidative Phosphorylierung ist allerdings von der Anwesenheit von Sauerstoff abhängig (aerobe Bedingungen). Als oxydative Phosphorylierung bezeichnet man eine komplizierte Folge von chemischen Reaktionen, welche die Funktion haben, die chemische Energie, die bei der Oxidation eines Substrates mit Sauerstoff entsteht, in chemischer Form von ATP zu speichern. ATP ist also nicht nur Baustein der Nukleinsäuren, sondern auch der wichtigste Energieträger in der Zelle.

Cadmium ist ein weiches, silberweißes Schwermetall der 2. Nebengruppe. Das Metall löst sich in Säuren unter Bildung von Cd-Ionen. Cadmium und seine Verbindungen sind giftig. Metallisches Cadmium ist ein Nebenprodukt der Gewinnung von Zink, da beide Elemente in Form der Sulfide und Carbonate gemeinsam in der Natur vorkommen. Es sind trockene (Reduktion von CdO mit Koks) und nasse (Elektrolytische Abscheidung) Verfahren bekannt. Das Metall wird u. a. zur Herstellung korrosionsbeständiger Überzüge und zur Herstellung von Batterien genutzt.

Säuren sind in vielen Stoffen des Alltags vorhanden und haben eine große wirtschaftliche Bedeutung. Sie werden zum Beispiel zum Haltbarmachen von Lebensmitteln (Ascorbinsäure, Zitronensäure, Essigsäure) benötigt, sie sind in vielen Getränken enthalten (Weinsäure, Kohlensäure) oder können als Reinigungsmittel verwendet werden (Salzsäure zum Entkalken). Im Körper spielt die Magensäure eine wichtige Rolle. Selbst beim Autofahren kommt man nicht um Säuren herum, denn die Autobatterien enthalten etwa 40 %ige Schwefelsäure.

Säuren gibt es unter den anorganischen sowie unter den organischen Verbindungen. Sie sind Naturprodukte, oder werden in der chemischen Industrie hergestellt.

Mangan ist ein silbergraues, sehr sprödes, unedles Element der 7. Nebengruppe. Als Legierungsmetall wird es verbreitet verwendet, hat aber als reines Metall keine technische Bedeutung. Wichtige Manganerze leiten sich von den Oxiden (MnO₂ und Mn₂O₃) ab. Manganknollen auf dem Meeresboden enthalten bis 20 % Mangan. Ferromangan, das zur Herstellung der Legierungen wichtig ist, wird aus einem Gemisch von Eisen- und Manganoxiden, Kalk und Koks in Elektroöfen gewonnen. Mangan bildet Verbindungen, in denen es in den Oxidationsstufen von -III bis +VII vorliegt, wobei besonders die Oxide und das Kaliumpermanganat, KMnO₄, technisch bedeutsam sind (Trockenbatterien, Wasseraufbereitung).

In der Elektroindustrie werden Kunststoffe seit jeher als Isolationsmaterial und für die Gehäusekonstruktion eingesetzt. Neuere Entwicklungen führten zu elektrisch leitenden Polymeren, die für Akkumulatoren und elektronische Bauteile genutzt werden. In der Zukunft ist gar ein Ersatz der herkömmlichen teuren Silicium-Chips durch maßgeschneiderte Kunststoffe denkbar.

Kein Organismus kann ohne Energie existieren. Wir müssen uns Energie durch Nahrungsaufnahme zuführen, Pflanzen nutzen die Energie des Sonnenlichts. Unsere technischen Geräte können ebenfalls nicht ohne Energie betrieben werden. Sowohl für Organismen als auch für die Funktionsfähigkeit der Geräte ist es wichtig, dass die Energie immer genau dann in ausreichender Menge zur Verfügung steht, wenn sie benötigt wird. Eine Voraussetzung dafür ist die Speicherung von Energie, die in Natur und Technik mithilfe verschiedenster Energiespeichersysteme realisiert wird.

Galvanische Quellen (Galvanische Zellen) sind Vorrichtungen die aus einer Anode (minuspol), einer Katode (Pluspol) und einem Elektrolyt bestehen und die auf der Grundlage elektrochemischer Reaktionen (Reduktions-Oxidations-Prozesse) elektrische Energie liefern. Damit ist die Nutzung elektrischer Energie unabhängig vom elektrischen Festnetz möglich.

Schwefelsäure ist mit einer Weltjahresproduktion von über 150 Mio. Tonnen eine der wichtigsten industriell hergestellten Chemikalien. Die Hauptmenge dient zur Produktion von Düngemitteln und zur Herstellung von Pigmenten. Außerdem ist Schwefelsäure für unzählige organisch-technische Synthesen als Reaktionspartner, Katalysator oder Reaktionshilfsmittel von großer Bedeutung. Moderne Waschmittel, Arzneistoffe, Farbstoffe für Textilien und einige Chemiefasern könnten ohne das „Blut der Chemie“ nicht oder nur mit viel größerem Aufwand hergestellt werden.

Akkumulatoren (Akkus) sind wieder aufladbare elektrochemische Zellen. In ihnen ist elektrische Energie gespeichert. Sie sorgen als Spannungsquellen für den Antrieb in elektrischen Stromkreisen. Die Wirkungsweise von Akkumulatoren basiert auf elektrische Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten und elektrochemische Reaktionen. Die erste Form eines Akkumulators wurde von JOHANN WILHELM RITTER im Jahre 1803 in Jena gebaut. Ein Akkumulator besteht aus 6 zusammen geschalteten gleichen Zellen.

Die organisierte Experimentalforschung führte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu einer Vielzahl bahnbrechender Entdeckungen. JOHN DALTON entwickelte eine neue, auf experimentellen Ergebnissen beruhende Atomtheorie. Durch Chemiker wie BERZELIUS wurden viele neue Elemente gefunden, sodass man um 1850 bereits 62 Elemente kannte, darunter 50 Metalle. Es entwickelten sich die drei Teilgebiete der klassischen Chemie: die anorganische, die physikalische und die organische Chemie.
Insbesondere die erfolgreiche Synthese von natürlich vorkommenden Stoffen aus anorganischen Ausgangsstoffen durch FRIEDRICH WÖHLER und seine Mitstreiter legte die Grundlage für die organische Synthesechemie.

* 1818 Salford bei Manchester
† 1889 Sale bei London

Er war ein englischer Physiker, maß das mechanische Wärmeäquivalent und legte damit wesentliche Grundlagen für die Entdeckung des Gesetzes von der Erhaltung der Energie.
Nach ihm ist die heute gebräuchliche Einheit der Energie – das Joule (1 J) benannt.