发明创造名称：基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法和测试方法
外观设计名称：
决定号：181365
决定日：2019-05-31
委内编号：1F269500
优先权日：
申请（专利）号：201710237864.9
申请日：2017-04-13
复审请求人：吉林大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王浩
合议组组长：王志宇
参审员：张颖
国际分类号：H01G11/24，H01G11/46，H01G11/86，G01R31/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但在上述对比文件基础上得到上述区别技术特征对于本领域技术人员是容易想到的，则该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710237864.9，名称为“基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法和测试方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为吉林大学。本申请的申请日为2017年04月13日，公开日为2017年07月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年11月08日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为：权利要求1与对比文件1（公开号CN105047431A，公开日为2015年11月11日）的区别技术特征在于本申请将三维纳米多孔过渡族金属氧化物放入管式炉中直接热处理得到相变诱导分层过渡族金属氧化物电极，对比文件1中三维纳米多孔V2O3导电骨架上还电沉积过渡金属氧化物。基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题是选择合适的过渡金属氧化物热处理，制备电极。对比文件1已经公开了在三维纳米多孔V2O3导电骨架上电沉积过渡金属氧化物如MnO2之后进行热处理得到强关联氧化物复合电极的技术内容基础上，本领域技术人员可根据需要选择合适的过渡金属氧化物进行热处理以得到电极材料，同时对V2O3进行热处理也可得到具有其他相的钒金属氧化物。因此在对比文件1的基础上结合本领域公知常识以获得权利要求1请求保护的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此权利要求1不具有创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征部分被对比文件1公开了，部分附加技术特征是本领域技术人员容易得到的，因此权利要求2-4不具有创造性。驳回决定所依据的文本为申请日2017年04月13日提交的说明书摘要、说明书第1-127段、说明书附图图1a至图8b、摘要附图；2018年09月07日提交的权利要求第1-4项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法，所述该方法是将相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极对称地组装在隔膜两侧，其特征在于：
所述相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极的制备步骤如下：
a.将金属箔片基底依次在酸溶液、去离子水和乙醇中充分清洗，并真空干燥；
b.在金属箔片基底上采用聚苯乙烯微球，通过加热蒸发制得聚苯乙烯薄膜，作为进一步电化学沉积的模板；
c.在聚苯乙烯薄膜上电沉积过渡族金属氧化物前驱体，在还原气氛及高温条件下除去聚苯乙烯薄膜，得到三维纳米多孔过渡族金属氧化物；
d.将三维纳米多孔过渡族金属氧化物放入管式炉中，加热并保温得到相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极；
2. 如权利要求1所述基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法，其特征在于：
所述步骤b中聚苯乙烯微球的质量体积百分浓度为0.2～20％，加热蒸发的温度为40～95℃，得到的聚苯乙烯薄膜厚度为2～30μm。
3. 如权利要求1所述基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法，其特征在于：
所述步骤c中所述高温条件为温度100～800℃，时间0～10h。
4. 如权利要求1所述一种基于相变诱导的分层钒氧化物电极的超级电容器的制备方法，其特征在于：
所述过渡族金属氧化物为V2O3，VO2，TiO2，ZnO，RuO，MnO2，MoO2，CuO或NbO2，退火条件为温度100～800℃，时间0～10h。 ”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年12月22日向国家知识产权局提出了复审请求。复审请求人认为：本申请与“Epitaxial Growth of V2O3 Thin Films on c-Plane Al2O3 in Reactive Sputtering and Its Transformation to VO2 Films by Post Annealing”一文具有明显区别，认为本申请与上述文件中的气氛不同，因此产物不同。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月02日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为，审查员引入非专利文献只是为了佐证对V2O3进行热处理可得到具有其他相的钒金属氧化物属于本领域公知常识，该文件并不作为对比文件。本申请原权利要求书以及说明书中并未记载“本申请在闭管式炉中没有通入任何气体，人为制造的一种有限氧的环境”的技术内容，仅仅记载了在管式炉中加热保温的处理方法，审查员认为其已经被对比文件1中的在还原气氛下退火所公开，同时由于原申请文件中并未涉及对过渡金属氧化物热处理氛围以及相应参数，复审请求人无法对其进行补充修改，因此复审请求人关于过渡金属氧化物热处理条件的意见不予考虑。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年03月01日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为：本申请最接近的现有技术是对比文件1（公开号CN105047431A，公开日期：2015年11月11日）。其次，本申请原权利要求书以及说明书中关于步骤d并未记载“本申请在闭管式炉中没有通入任何气体，人为制造的一种有限氧的环境”的技术内容，仅仅记载了在管式炉中加热保温的处理方法，权利要求1所限定的加热处理方法已经被对比文件1公开。
复审请求人于2019年03月18日提交了意见陈述书，并修改了权利要求1，将“分层过渡族金属氧化物电极”修改为“带有规则氧空位隧道孔道的分层过渡族金属氧化物电极”，并认为本申请与现有技术的核心发明点完全不同，本申请强调的是通过简单的热处理的方法能够在氧化物表面制造规则的氧缺陷孔道并通过其提升电化学性能的方法，带有规则的氧空位并且形成了通道有利于阳离子的进入和储存，可以同时利用插入型和表面氧化还原形两种形式的赝电容，从而极大的增强了整体的电化学性能。本申请步骤d中，正是因为是有限氧气环境进行的加热处理，故而才能获得“相变诱导的带有规则氧空位隧道孔道的分层过渡族金属氧化物电极”，而对比文件1和参考文献（Epitaxial Growth of V2O3 Thin Films on c-Plane Al2O3 in Reactive Sputtering and Its Transformation to VO2 Films by Post Annealing）所述的技术方案中，是完全暴露在充足的氧气中环境中进行加热处理的，虽然都是使用加热的方式，可是氧气供给量明显不同。
本次修改后的独立权利要求1如下：
“1. 基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法，所述该方法是将相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极对称地组装在隔膜两侧，其特征在于：
所述相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极的制备步骤如下：
a.将金属箔片基底依次在酸溶液、去离子水和乙醇中充分清洗，并真空干燥；
b.在金属箔片基底上采用聚苯乙烯微球，通过加热蒸发制得聚苯乙烯薄膜，作为进一步电化学沉积的模板；
c.在聚苯乙烯薄膜上电沉积过渡族金属氧化物前驱体，在还原气氛及高温条件下除去聚苯乙烯薄膜，得到三维纳米多孔过渡族金属氧化物；
d.将三维纳米多孔过渡族金属氧化物放入管式炉中，加热并保温得到相变诱导的带有规则氧空位隧道孔道的分层过渡族金属氧化物电极。 ”
上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年03月18日答复复审通知书时提交了权利要求书全文修改替换页，经审查，所作修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定，本复审决定所依据的审查文本如下：申请日2017年04月13日提交的说明书摘要、说明书第1-127段、说明书附图图1a至图8b、摘要附图；2019年03月18日提交的权利要求第1-4项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步, 该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但在上述对比文件基础上得到上述区别技术特征对于本领域技术人员是容易想到的，则该权利要求所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
在本决定中引用在驳回决定以及复审通知书中所引用的对比文件1作为现有技术，即：
对比文件1：公开号CN105047431A，公开日期：2015年11月11日。
权利要求1要求保护一种基于相变诱导的分层过渡族金属氧化物电极超级电容器的制备方法，对比文件1公开了一种基于强关联氧化物复合电极的超级电容器的制备方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0005]-[0047]段）：将制备好的强关联氧化物复合电极对称地组装在隔膜两侧，所述复合电极的制备步骤如下：a.将金属基底如不锈钢依次在酸溶液、去离子水和乙醇中充分清洗，并真空干燥；b.在金属基底上用一定浓度的聚苯乙烯微球胶体，通过加热蒸发制得聚苯乙烯薄膜，作为电化学沉积模板；c.在聚苯乙烯薄膜上电沉积钒氧化物，在还原气氛下，高温条件下除去聚苯乙烯薄膜，得到三维纳米多孔V2O3导电骨架；d.将V2O3导电骨架作为模板电沉积过渡金属氧化物，在还原气氛下退火（即加热并保温），制得三维纳米多孔的强关联氧化物复合电极，步骤d中过渡金属氧化物为MnO2、NiO、Co2O3、SnO2、V2O5或MoO，退火条件为温度200-800℃，时间1-8h。
权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：本申请将三维纳米多孔过渡族金属氧化物放入管式炉中直接热处理得到带有规则氧空位隧道孔道的相变诱导分层过渡族金属氧化物电极，对比文件1中三维纳米多孔V2O3导电骨架上还电沉积过渡金属氧化物。
基于上述区别特征，本申请实际解决的技术问题选择合适的过渡金属氧化物热处理以制备电极。
对比文件1已经公开了在三维纳米多孔V2O3导电骨架上电沉积过渡金属氧化物如MnO2之后进行热处理得到强关联氧化物复合电极的技术内容，在对比文件1公开内容的基础上本领域技术人员很容易想到对三维过渡金属氧化物直接进行热处理得到复合相变电极材料，这不需要付出创造性的劳动。至于电极上带有规则氧空位隧道孔道，则是在热处理的过程中自然得到的。因此在对比文件1公开内容的基础上得到权利要求1请求保护的技术方案，对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其进一步限定了步骤b中的具体工艺参数。对比文件1公开了（参见说明书第[0011]-[0039]段）聚苯乙烯微球的浓度为0.5～10％，加热蒸发的温度为35～90℃，得到的聚苯乙烯薄膜厚度为2～30μm。在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，该权利要求2也不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3是权利要求1的从属权利要求，其进一步限定了步骤c中温度和时间。对比文件1公开了步骤c中高温条件为温度200～800℃，时间1～8h（参见说明书第[0011]-[0039]段）。在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，该权利要求3也不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4是权利要求1的从属权利要求，其进一步限定了过渡金属氧化物的材料，以及退火的工艺参数。对比文件1公开了步骤d中过渡金属氧化物为MnO2、NiO、Co2O3、SnO2、V2O5或MoO，退火条件为温度200-800℃，时间1-8h。同时本领域技术人员可根据需要选择合适的过渡金属氧化物作为电极材料，而V2O3，VO2，TiO2，ZnO，RuO，MnO2，MoO2，CuO或NbO2也是本领域常用的过渡族金属氧化物电极材料（参见说明书第[0011]-[0039]段）。在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，该权利要求4也不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为本申请强调的是通过简单的热处理的方法能够在氧化物表面制造规则的氧缺陷孔道并通过其提升电化学性能的方法，而在对比文件1和参考文献都没有氧缺陷形成的规则孔道，可以推测得知，本申请步骤d中，正式因为是有限氧气环境进行的加热处理，故而才能获得相变诱导的带有规则氧空位隧道孔道的分层过渡族金属氧化物电极。
对此合议组认为：本申请和对比文件1都采用了聚苯乙烯作为模板进行沉积氧化物，并通过热处理去除模板的过程。本申请原权利要求书以及说明书中关于步骤d仅仅记载了在管式炉中加热保温的过程，参见说明书第0060段的记载，本申请并未明确记载人为制造的一种有限氧的环境的技术内容，且带有规则氧空位隧道孔道的结构与有限氧环境是否相关也只是复审请求人的推测。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月08日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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