Daniellova ćelija je vrsta bakreno-cink baterije koja koristi poroznu barijeru između dva metala. Izumio ga je britanski kemičar John Frederic Daniell 1836. Nekada široko korišten u europskoj telegrafskoj industriji, potkraj 19. stoljeća zamijenjen je modernijim dizajnom baterija. Danas se prvenstveno koristi u učionici kako bi se pokazao kako rade baterije.
Talijanski znanstvenik Alessandro Volta izumio je bateriju 1800. godine. Njegov dizajn koristio je stupac od naizmjeničnih cink i bakrenih diskova, s komadićima kartona zasićenim slanom otopinom naslaganim između svakog komada metala. Ova naponska hrpa korištena je u mnogim električnim eksperimentima, ali s manje od sat vremena trajanja baterije, nije imala stvarnu industrijsku primjenu. Daniell je modificirao Voltin dizajn kako bi stvorio bateriju s duljim vijekom trajanja, dopuštajući joj praktičnu uporabu.
Princip iza Daniellove baterije i Voltine baterije je isti. Tekuća otopljena tvar nazvana elektrolit – u Voltinom dizajnu, slana otopina između metalnih ploča – počinje otapati cink i bakar u pozitivno nabijene ione. Kako ioni napuštaju metal, slobodni elektroni ostaju iza njega. Cink se otapa brže od bakra, što znači da cink uskoro sadrži više elektrona. Ako se dva komada metala spoje žicom, elektroni će migrirati kroz žicu od cinka do bakra, stvarajući električnu struju.
Ako se cink i bakar otapaju u istom elektrolitu, kao u Voltaičnoj hrpi, dva procesa će skratiti život baterije. Ako se pohranjuje bez povlačenja struje, tada će ioni bakra u elektrolitu biti povučeni na negativno nabijeni cink terminal. Ti ioni će se zatim spojiti s elektronima u cinku, neutralizirajući njegov naboj. Na kraju, cink više neće biti dostupan za otapanje. Ovaj proces je poznat kao redukcija.
Drugi proces ubijanja baterija događa se kada se crpi struja. Ioni cinka će potisnuti vodik u elektrolitu do bakra, gdje se vodik nakuplja na površini i na kraju zaustavlja protok električne energije. Ovaj proces je poznat kao polarizacija. Daniellova ćelija dizajnirana je kao odgovor na dvostruke probleme redukcije i polarizacije cinka. Rješava ove probleme izolacijom cinka i bakra u odvojenim elektrolitima.
Da bi se napravila Daniellova ćelija, neglazirana zemljana posuda može se napuniti sumpornom kiselinom i u nju uroniti komadić cinka. Posuda se zatim može staviti u bakrenu limenku koja je napunjena bakrenim sulfatom. Zemljana barijera drži cink i bakar na suprotnim stranama; to sprječava ione cinka od slanja vodika u bakar, sprječavajući polarizaciju. Također drži ione bakra podalje od cinka, sprječavajući smanjenje cinka. Daniell je svoju ćeliju nazvao stalnom baterijom zbog sprječavanja polarizacije.
Pore u barijeri dopuštaju pozitivno nabijenim sulfatnim ionima da putuju s bakrene strane na stranu cinka. To uravnotežuje protok elektrona od cinka do bakra kada je krug završen. Količina električnog potencijala koju proizvodi Daniellova ćelija nazvana je volt. Vrijednost modernog volta malo je drugačija; Daniellova ćelija proizvodi oko 1.1 današnjih volta i ima unutarnji otpor od oko 2 oma.