[实用新型]具有石墨烯导电层的电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电容器，尤其涉及一种具有石墨烯导电层的电容器。

背景技术

电容器通常简称为电容，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。它是由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极板和这两个电极板之间的电介质材料组成的，作为储存电荷和电能的器件。使用时，电容器的两个电极板分别连接到电源的正、负电极，两个电极板间的电介质由于极化而在电介质表面产生极化电荷，电容器从而存储电荷。

根据平板电容器(即其电极板为一对平行板的电容器)的电容值公式：C＝εS/d，其中，C是平板电容器的电容值，ε是平板电容器两极板间电介质的介电常数，S是平板电容器的两相对极板的覆盖面积，d是平板电容器两极板的间距，可知要提高平板电容器的电容值，可以通过提高其ε、S和/或d参数。对于非平板电容器，也可以通过提高其相对极板间电介质的介电常数、相对极板的覆盖面积和/或相对极板的间距来提高其电容值。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。由于其具有很高的导电率和很大的比表面积，石墨烯在电子器件的设计与制备上有广阔的应用前景。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种具有石墨烯导电层的电容器，利用石墨烯导电层提供大的比表面积，以提高电容器内的相对极板的覆盖面积，从而提高电容器的电容值。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有石墨烯导电层的电容器，以提高电容器内的相对极板的覆盖面积，进而提高电容器的电容值。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有石墨烯导电层的电容器，包括第一电极板、第二电极板和所述第一电极板与所述第二电极板之间的电介质，其特征在于，在所述第一电极板与所述电介质之间具有第一石墨烯导电层，在所述第二电极板与所述电介质之间具有第二石墨烯导电层。

进一步地，所述第一石墨烯导电层和所述第二石墨烯导电层皆由石墨烯形成。

进一步地，所述第一石墨烯导电层完全覆盖所述第一电极板。

进一步地，所述第二石墨烯导电层完全覆盖所述第二电极板。

进一步地，所述第一石墨烯导电层的厚度为所述第一电极板的厚度的10％到100％。

进一步地，所述第二石墨烯导电层的厚度为所述第二电极板的厚度的10％到100％。

优选地，所述第一石墨烯导电层的所述厚度与所述第二石墨烯导电层的所述厚度相同。

优选地，所述第一石墨烯导电层的所述厚度与所述第二石墨烯导电层的所述厚度不相同。

在本实用新型的较佳实施方式中，具有石墨烯导电层的电容器是一个平板电容器，在其金属银的第一电极板与陶瓷材料的电介质之间具有石墨烯材料形成的第一石墨烯导电层，在其金属银的第二电极板与陶瓷材料的电介质之间具有石墨烯材料形成的第二石墨烯导电层。第一及第二石墨烯导电层分别完全覆盖第一及第二电极板。第一及第二石墨烯导电层的厚度相等，该厚度是平板电容器的第一或第二电极板厚度的10％到100％。

可见，本实用新型的具有石墨烯导电层的电容器通过在电容器的电极板和电介质之间增加石墨烯导电层，提高了电容器内的相对极板的覆盖面积，从而提高了电容器的电容值；而且石墨烯材料的优良的机械性能还能提高电容器的耐用性。另外，由于石墨烯导电层夹在电极板和电介质之间，这种结构可以有效地防止电容器的制造过程中石墨烯导电层的石墨烯材料的团簇现象，并能节省石墨烯材料。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的具有石墨烯导电层的电容器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在一个较佳实施例中，本实用新型的具有石墨烯导电层的电容器具有第一电极板21、第二电极板22、电介质10、第一石墨烯导电层31和第二石墨烯导电层32。其中，第一石墨烯导电层31在第一电极板21与电介质10之间，第二石墨烯导电层32在第二电极板22与电介质10之间。第一电极板21和第二电极板22皆为金属银形成的电极板，电介质10为陶瓷，第一石墨烯导电层31和第二石墨烯导电层32皆由石墨烯形成。