Zink en koper creëren in een circuit geen hogere spanning dan alleen koper. In feite vormt zink doorgaans de negatieve pool (anode) van een voltaïsche cel wanneer het wordt gecombineerd met koper, omdat het reactiever is en gemakkelijker oxidatie ondergaat. Het verschil in reactiviteit tussen de twee metalen drijft de elektrochemische reacties aan die spanning genereren in een voltaïsche cel.

Wanneer zink en koper in een circuit worden aangesloten, treden de volgende reacties op:

1. Oxidatie aan de zinkelektrode (anode):

Zn(s) → Zn^(2+) (aq) + 2e-

Zinkatomen verliezen twee elektronen en lossen op in de elektrolyt als positief geladen zinkionen (Zn^(2+)). Deze elektronen komen beschikbaar in het circuit.

2. Reductie bij de koperelektrode (kathode):

Cu^(2+) (aq) + 2e- → Cu(s)

Koperionen in de elektrolyt halen twee elektronen uit het circuit en worden als koperatomen op de koperelektrode afgezet.

Deze redoxreactie creëert een potentiaalverschil tussen de zink- en koperelektroden. De zinkelektrode wordt negatief geladen vanwege de overtollige elektronen, terwijl de koperelektrode positief geladen wordt doordat de koperionen de elektronen aantrekken. Dit potentiaalverschil drijft de elektronenstroom in het circuit aan, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

De sterkte van de geproduceerde spanning hangt af van het verschil in reductiepotentialen tussen de anode- en kathodematerialen. In dit geval is het standaard reductiepotentieel van Zn^(2+) / Zn -0,76 V, terwijl dat van Cu^(2+) / Cu +0,34 V is. De totale celspanning is ongeveer het verschil tussen deze potentiëlen, dat is ongeveer 1,1 V.

Het gebruik van andere metalen met extremere standaardreductiepotentialen kan hogere spanningsoutputs van voltaïsche cellen opleveren.