CN204480996U - 一种石墨烯电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种石墨烯电极，解决现有技术中气体电光源电极的启动电压高，易溅射，腐蚀和放射性污染的问题。其包括石墨烯膜、导电基底和两个掺杂电极；石墨烯膜设于导电基底上，两个掺杂电极分别包裹于石墨烯膜内；石墨烯膜的厚度为5-30nm。本实用新型结构简单，其能实现气体电光源电极长寿命、易发射电子和降低启动电压的优良性能。

Description

一种石墨烯电极

技术领域

本实用新型属于电化学和新能源产品领域，特别涉及一种石墨烯电极。

背景技术

气体电光源是由气体、金属蒸气或几种气体与金属蒸气的混合放电而发光，通过气体放电将电能转换为光的一种电光源。气体放电的种类很多，用得较多的是辉光放电和弧光放电。辉光放电一般用于霓虹灯和指示灯。弧光放电可有很强的光输出，照明光源都采用弧光放电。荧光灯、高压泵灯、钠灯和金属卤化物灯是应用最多的照明用气体电光源。气体电光源的转换效率高，电能供给稳定，控制和使用方便，安全可靠，已成为民用和公共场所照明的主要光源。各种气体电光源都由泡壳、电极和放电气体构成，基本结构大同小异，泡壳与电极之间是真空气密封接，泡壳内充有放电气体。在气体电光源中，电极起着极其重要的作用。由于在点灯过程中，处于高温下电极的蒸发和溅射时电子发射材料损失，电极腐蚀变形，灯泡也因电极材料在泡壳上沉积而发黑。所以可以说电极决定了灯的寿命。在实际燃点中，电极温度从顶端到与放电管封接点，是一个由高到低的分布，顶端温度最高，电极材料钨的熔点是3650K，点灯过程中，过高的电极温度会使电极腐蚀加重，使管壁过早发黑，进而降低灯的光通维持率、降低灯的使用寿命；另一方面，电极温度过低又不利于电子发射，造成离子轰击加剧，电极溅射严重，同时，因为钍钨电极在粉末冶金和压延磨抛过程中会发生放射性污染，故在欧美一些国家已限制生产。因此如何进一步增强气体电光源的光效和延长使用寿命，解决气体电光源电极的启动电压高，易溅射，腐蚀和放射性污染等问题，是气体电光源发展期待解决的问题。

故针对上述问题，有必要设计一种石墨烯电极来弥补上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型提出一种石墨烯电极，解决现有技术中气体电光源电极的启动电压高，易溅射，腐蚀和放射性污染的问题。本实用新型结构简单，其能实现气体电光源电极长寿命、易发射电子和降低启动电压的优良性能。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种石墨烯电极，其包括石墨烯膜、导电基底和两个掺杂电极；石墨烯膜设于导电基底上，两个掺杂电极分别包裹于石墨烯膜内；石墨烯膜的厚度为5-30nm。

其中，石墨烯膜设有两个，且两个石墨烯膜之间的间距为40nm-6μm。

其中，两个掺杂电极通过沉积的方式分别包裹在两个石墨烯膜内。

其中，导电基底包括碳纤维、石墨、玻态碳、钛、镍、不锈钢、铁、铜、锌、铅、锰、镉、金、银、铂、钨、导电塑料或导电橡胶中的任意一种。

其中，掺杂电极为钛-金、金、银、金属合金或导电油墨。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型采用石墨烯作为电子发射体，大大降低了电极的触发电压，减少电极溅射。

(2)采用石墨烯膜包裹掺杂电极，大大加强了掺杂电极的韧度和强度，延长了电极的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型石墨烯电极的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，一种石墨烯电极1，其包括石墨烯膜2、导电基底3和两个掺杂电极4；石墨烯膜2设于导电基底3上，两个掺杂电极4分别包裹于石墨烯膜2内；石墨烯膜的厚度为5-30nm。本实用新型石墨烯膜设有两个，且两个石墨烯膜之间的间距为40nm-6μm。另外，本实用新型每个石墨烯膜可包括一层或多层，本领域技术人员根据实际需求进行设置即可，且本领域技术人员根据实际需求可以将石墨烯膜设置为圆形、长方形、三角形或其它形状，只需使得两个石墨烯膜的大小和形状相匹配即可。

本实用新型两个掺杂电极通过沉积的方式分别包裹在两个石墨烯膜内，大大加强了掺杂电极的韧度和强度，延长了电极的使用寿命。

其中，导电基底包括碳纤维、石墨、玻态碳、钛、镍、不锈钢、铁、铜、锌、铅、锰、镉、金、银、铂、钨、导电塑料或导电橡胶中的任意一种。

其中，掺杂电极为钛-金、金、银、金属合金或导电油墨。

本实用新型解决了现有技术的缺陷，实现了电极高效和长寿命，且其安全可靠，有利于电光源事业的发展。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种石墨烯电极，其特征在于，其包括石墨烯膜、导电基底和两个掺杂电极；石墨烯膜设于导电基底上，两个掺杂电极分别包裹于石墨烯膜内；

石墨烯膜的厚度为5-30nm。

2.如权利要求1所述的石墨烯电极，其特征在于，石墨烯膜设有两个，且两个石墨烯膜之间的间距为40nm-6μm。

3.如权利要求2所述的石墨烯电极，其特征在于，两个掺杂电极通过沉积的方式分别包裹在两个石墨烯膜内。

4.如权利要求3所述的石墨烯电极，其特征在于，导电基底包括碳纤维、石墨、玻态碳、钛、镍、不锈钢、铁、铜、锌、铅、锰、镉、金、银、铂、钨、导电塑料或导电橡胶中的任意一种。

5.如权利要求1-4中任一项所述的石墨烯电极，其特征在于，掺杂电极为钛-金、金、银、金属合金或导电油墨。