電池是一種移動電源，可以讓電動裝置在不直接插入電源插座的情況下工作。雖然許多類型的電池存在，但它們的基本功能仍然相似:一個或多個電化學(xué)細胞將儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電池通常由金屬或塑料外殼制成，包括正極(陽極)、負極(陰極)和允許離子在它們之間移動的電解質(zhì)。隔膜(一種可滲透的聚合物膜)在陽極和陰極之間制造一道屏障，以防止電路短路，同時允許離子電荷載體在電流通過時關(guān)閉電路。最后，一個收集器通過連接的設(shè)備用于在電池外面進行充電。

當(dāng)兩個端子之間的電路完成時，電池通過一系列的反應(yīng)出現(xiàn)電流。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解液中的兩個或兩個以上的離子與陽極結(jié)合出現(xiàn)一個化合物，釋放電子。與此同時，陰極通過還原反應(yīng)，陰極物質(zhì)，離子和自由電子結(jié)合成化合物。簡而言之，陽極反應(yīng)出現(xiàn)電子，而陰極的反應(yīng)吸收它們，并出現(xiàn)電。電池將繼續(xù)出現(xiàn)電，直到電極耗盡出現(xiàn)反應(yīng)的必要物質(zhì)。

電池重要分為兩種:第一種和第二種。一次電池(一次性)，在充電過程中，由于電極材料的不可逆轉(zhuǎn)的變化，一次性使用和報廢。常見的例子是鋅碳電池以及用于玩具、手電筒和大量便攜設(shè)備的堿性電池。二次電池(可充電)，可以多次放電和充電，因為電極的原始成分能夠重新獲得功能。例子包括汽車用的鉛酸電池和用于便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池。

電池有各種各樣的形狀和大小，有無數(shù)不同的用途。不同種類的電池有不同的優(yōu)點和缺點。鎳鎘電池的能量密度相對較低，使用壽命長、放電率高、價格便宜是關(guān)鍵。它們可以在攝像機和電動工具中找到，還有其他用途。鎳鎘電池含有有毒金屬，對環(huán)境有害。鎳金屬氫化物電池的能量密度比鎳電池高，但它的周期壽命也較短。應(yīng)用程序包括手機和筆記本電腦。鉛酸電池重，在大型電力應(yīng)用中起著重要的用途，重量不是本質(zhì)，而是經(jīng)濟價格。它們在醫(yī)院設(shè)備和應(yīng)急照明等方面很普遍。用于便攜式電子設(shè)備的電池。

鋰離子電池是在高能和最小重量的情況下使用的，但技術(shù)是脆弱的，要保護電路來保證安全。應(yīng)用程序包括手機和各種各樣的計算機。鋰離子聚合物(Li-ion聚合物)電池重要存在于手機中。它們重量輕，而且比鋰離子電池更苗條。他們通常更安全，壽命也更長。然而，由于鋰離子電池制造成本更低，而且能量密度更高，它們似乎不那么普遍。

雖然有某些類型的電池能夠儲存大量的能量，但是它們體積很大，重量很重，釋放的能量也很慢。另一方面，電容器能夠快速充電和放電，但其能量比電池要少得多。然而，石墨烯在這一領(lǐng)域的使用，為能源儲存供應(yīng)了令人興奮的新可能性，高電荷和放電率，甚至經(jīng)濟的可承受性。石墨烯改進的性能因此模糊了超級電容器和電池之間的傳統(tǒng)界限。