发明创造名称：一种纳米尺寸的硅及硅/碳复合材料的制备方法及其用途
外观设计名称：
决定号：182268
决定日：2019-06-27
委内编号：1F255815
优先权日：
申请（专利）号：201410205370.9
申请日：2014-05-15
复审请求人：国家纳米科学中心
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：薛霏
合议组组长：张颖
参审员：罗文辉
国际分类号：H01M4/36，H01M4/38，B82Y40/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近现有技术的一篇对比文件相比存在区别技术特征，其中部分区别技术特征是本领域技术人员在作为最接近现有技术的对比文件的启示下容易想到的，其余区别技术特征是本领域的公知常识，则该权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410205370.9，名称为“一种纳米尺寸的硅及硅/碳复合材料的制备方法及其用途”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为国家纳米科学中心。本申请的申请日为2014年05月15日，公开日为2015年11月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年03月26日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-26不符合专利法第22条第3款的规定。其中，采用对比文件1（CN102969489A，公开日为2013年03月13日）作为最接近的现有技术，独立权利要求1要求与对比文件1的区别技术特征为：（1）得到的硅材料为纳米尺寸，冷却至室温，用酸浸泡后洗涤干燥；（2）含硅纳米材料为以纳米管状形态存在于自然界中的、硅质量含量为0.1-60％的埃洛石矿物和/或其粗加工产品。基于该区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是提供一种纳米尺寸硅材料的制备方法和提供一种含硅纳米材料原料的选择。对于区别技术特征（1），由对比文件1进一步公开的内容可知，纳米尺寸的硅材料也是本领域传统的硅材料，本领域技术人员容易联想到在金属热还原反应中将含硅纳米材料用作反应源参与反应来制备纳米尺寸硅材料。金属热还原反应后通常都会将其自然冷却至室温，用酸浸泡除杂后通常都会采用去离子水洗涤并干燥，以获得产物便于后续反应。对于区别技术特征（2），对比文件1进一步公开了：步骤（1）中的所述二氧化硅为多孔硅胶、介孔二氧化硅、气相二氧化硅及石英砂（相当于公开了含硅纳米材料为自然界天然存在的含硅矿物）中的一种或几种。以纳米管状形态存在于自然界中的、埃洛石矿物和/或其粗加工产品也是本领域常见的含硅矿物，是本领域含硅纳米材料的常规选择，属于本领域的公知常识。埃洛石矿物的硅质量含量也是本领域技术人员通过常规技术手段可以测得的数值范围，例如，硅质量含量为0.1-60％。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-6的附加特征或被对比文件1公开，或是是本领域的常规选择，或是可以通过常规试验手段来调整的。因此权利要求2-6不具备创造性。独立权利要求7要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，其限定的步骤部分被对比文件1公开，部分属于本领域常用的技术手段。因此，当权利要求1制得的纳米尺寸的硅材料不具备创造性时，权利要求7要求保护的方法也不具备创造性。从属权利要求8-15的附加技术特征或被对比文件1公开，或是本领域的常规选择，或是可以通过常规技术手段调整的。因此，权利要求8-15也不具备创造性。独立权利要求16要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，其限定的步骤部分被对比文件1公开，部分是本领域技术人员可以自行调整的。因此，当权利要求1制得的纳米尺寸的硅材料不具备创造性时，权利要求16要求保护的方法也不具备创造性。从属权利要求17-20的附加技术特征或被对比文件1公开，或是本领域的常规选择，或是可以通过常规试验调整的。因此，权利要求17-20也不具备创造性。权利要求21要求保护权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途，对比文件1进一步公开了一种锂离子电池，其负极含有硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途），再组装成锂离子电池。硅材料作为活性负极材料的用途，属于本领域的公知常识。因此，当权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料不具备创造性时，权利要求21要求保护的用途也不具备创造性。对于从属权利要求22-25，对于包含技术特征“硅和/或硅/碳复合材料直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中”的技术方案，权利要求22和25的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的公知常识。对于包含技术特征“硅和/或硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料”的技术方案，对比文件2（CN102420323A，公开日为2012年04月18日）公开了硅与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料，并且给了将上述技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示。还原的氧化石墨烯、硬碳材料也是本领域常见的活性负极材料，其他活性负极材料选择为上述材料中的任意一种，也是本领域的常规选择。在对比文件2公开的内容的基础上，本领域技术人员容易联想到“硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料”。硅和/或硅/碳复合材料的用量占总负极活性材料的百分比也是本领域技术人员根据负极活性材料的电化学性能并通过常规试验手段来调整的，无需付出创造性的劳动。其余技术特征请参见对上述技术方案的评述。由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的公知常识得到权利要求22-25的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求22-25不具备创造性。权利要求26要求保护一种电化学储能器件和/或储能系统，对比文件1进一步公开了一种锂离子电池（相当于公开了一种电化学储能器件和/或储能系统），其负极含有上述所述的硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅/碳复合材料），再组装成锂离子电池。硅材料用作锂离子电池负极材料，即电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅材料，属于本领域的公知常识。因此，当权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅材料和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料不具备创造性时，权利要求26要求保护的电化学储能器件和/或储能系统也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2014年05月15日提交的说明书摘要、说明书第1-64段；2017年11月15日提交的权利要求第1-26项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种纳米尺寸硅材料的制备方法，包括如下步骤：将含硅纳米材料与还原剂按照质量比1:1-50，在惰性气氛下升温至300-1200℃，还原0.5-60h，冷却至室温，用酸浸泡后洗涤干燥，得到具有纳米尺寸的硅；
所述含硅纳米材料为以纳米管状形态存在于自然界中的、硅质量含量为0.1-60％的埃洛石矿物和/或其粗加工产品。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂为镁、锌、铝、锂、钠、钾中的1种或2种以上的混合。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，含硅纳米材料与还原剂的放置方式为球磨法辅助的均匀混合式放置、还原剂/含硅纳米材料并排式放置、还原剂/含硅纳米材料上/下层放置、含硅纳米材料/还原剂上/下层放置或还原剂/含硅纳米材料/还原剂夹层式放置。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气、氩气、氦气、氢气中的1种或2种以上的混合。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸为盐酸和/或硫酸。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酸为0.01-12摩尔/升的盐酸和/或0.01-16摩尔/升的硫酸。
7. 一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：将权利要求1制得的纳米尺寸的硅材料与碳前驱体混合分散于溶剂中，超声分散后通过水热预碳化和热解碳化得到纳米尺寸的硅/碳复合材料。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体为蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、柠檬酸、尿素、抗坏血酸、蛋白质、淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、甲基纤维素，所述溶剂为水；
或，所述碳前驱体为沥青，所述溶剂为四氢呋喃和/或喹啉；
或，所述碳前驱体为酚醛树脂，所述溶剂为丙酮；
或，所述碳前驱体为聚丙烯腈，所述溶剂为二甲基吡咯烷酮。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述超声的时间为1-12h。
10. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述水热碳化的温度为80-250℃，水热碳化的时间为1-72h。
11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述水热碳化的温度为110-220℃。
12. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述热解碳化在惰性气体保护下进行。
13. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述热解碳化的温度为400-1500℃，热解碳化的时间为0.5-24h。
14. 根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气、氢气中的1种或2种以上的混合。
15. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所得硅/碳复合材料中碳质量含量为2％-80％。
16. 一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：将权利要求1制得的纳米尺寸的硅材料放入惰性气氛的反应器中，升温至450-1500℃，引入碳前驱体于反应器中热解，得到碳沉积于硅上的硅/碳复合材料。
17. 根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述反应器为管式炉。
18. 根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气、氩气、氦气、氢气和/或它们中1种或2种以上气体的混合气。
19. 根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体为甲烷、 乙烷、丁烷、乙烯或乙炔气体中的1种或2种以上的混合；或为苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正己烷或环己烷蒸汽中的1种或2种以上的混合。
20. 根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所得硅/碳复合材料中碳质量含量为2％-80％。
21. 权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途。
22. 根据权利要求21所述的用途，其特征在于，所述硅和/或硅/碳复合材料直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中；
或，所述硅和/或硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料。
23. 根据权利要求22所述的用途，其特征在于，所述的硅和/或硅/碳复合材料的用量不低于总负极活性材料的1wt％。
24. 根据权利要求22所述的用途，其特征在于，所述其他活性负极材料为石墨，碳纳米管、石墨烯、还原的氧化石墨烯、硬碳材料、与锂可发生合金化反应的金属、与锂可发生转化反应的过渡金属化合物及嵌锂型过渡金属氧化物中的1种。
25. 根据权利要求22所述的用途，其特征在于，所述电池中的电极为金属、碳纳米管、石墨烯等任意集电体和涂覆于其上的所述的硅和/或硅/碳复合材料。
26. 一种电化学储能器件和/或储能系统，其特征在于，所述电化学储能器件和/或储能系统负极包含权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅材料和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年07月10日向国家知识产权局提出了复审请求，并未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对于权利要求1与对比文件1的区别技术特征：含硅纳米材料为以纳米管状形态存在于自然界中的、硅质量含量为0.1-60％的埃洛石矿物和/或其粗加工产品。本申请选用埃洛石作为原料，配合权利要求1的制备方法以及条件可以无需预处理，直接由埃洛石制备得到纳米硅材料。而上述区别技术特征，没有被对比文件公开，也不是公知常识，且取得了预料不到的技术效果。（2）对于权利要求1与对比文件1的区别技术特征：制备得到的产品为纳米尺寸硅材料。对比文件1中原料二氧化硅尺寸为30nm，制备得到的产品为微米级多孔硅，可见调整原料的尺寸并不能得到本申请的纳米硅。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月10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：1、对于纳米硅的制备选择是显而易见的，尽管对比文件1中制得的是微米级多孔硅颗粒，由对比文件1（说明书第[0040]段）可知，纳米尺寸和微米尺寸的硅材料都是本领域传统的硅材料，各自都有自身的优缺点，本领域技术人员容易联想到在金属热还原反应中将含硅纳米材料用作反应源参与反应来制备纳米尺寸硅材料。在制备纳米尺寸的硅材料过程中，本领域技术人员容易联想到通过控制原料的粒径尺寸及反应条件在金属热还原反应中将含硅纳米材料用作反应源参与反应来制备纳米尺寸硅材料，例如，可以通过细化反应源粒径尺寸来减小产物的颗粒尺寸。2、对于原料埃洛石的选择是显而易见的，对比文件1进一步公开了（说明书第[0006]段-第[0025]段）以下特征：步骤（1）中的所述二氧化硅为多孔硅胶、介孔二氧化硅、气相二氧化硅及石英砂（相当于公开了含硅纳米材料为自然界天然存在的含硅矿物）中的一种或几种。以纳米管状形态存在于自然界中的埃洛石矿物和/或其粗加工产品也是本领域常见的含硅矿物，是本领域含硅纳米材料的常规选择，属于本领域的公知常识。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02 月19 日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-26不符合专利法第22条第3款的规定。独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）含硅纳米材料为以纳米管状形态存在于自然界中的、硅质量含量为0.1-60％的埃洛石矿物和/或其粗加工产品；（2）金属热还原反应后有冷却至室温的步骤，浸泡后有洗涤干燥的步骤。基于该区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是改进纳米尺寸硅材料的制备工艺和提供一种含硅材料原料的选择。区别技术特征（1）部分是在对比文件1的基础上容易想到的，部分是领域技术人员的常规选择；区别技术特征（2）属于公知常识。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-6的附加特征或被对比文件1公开，或是本领域的常规选择，或是可以经过有限的试验确定的。因此权利要求2-6不具备创造性。独立权利要求7要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，其限定的步骤部分被对比文件1公开，部分属于公知常识。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求7的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求7不具备创造性。从属权利要求8-15的附加技术特征或被对比文件1公开，或是本领域的常规选择，或是可以经过有限的试验确定的。因此，权利要求8-15也不具备创造性。独立权利要求16要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法，其限定的步骤部分被对比文件1公开，部分是本领域技术人员可以自行调整的。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识，得到权利要求16的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求16不具备创造性。从属权利要求17-20的附加技术特征或被对比文件1公开，或是本领域的常规选择，或是可以经过有限的试验确定的。因此，权利要求17-20也不具备创造性。权利要求21要求保护权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途，对比文件1进一步公开了硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途，而硅材料作为活性负极材料的用途，属于本领域的公知常识。因此，当权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料不具备创造性时，权利要求21要求保护的用途也不具备创造性。对于权利要求22，对比文件1进一步公开了硅/碳复合材料直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中，而硅直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中，属于本领域的公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求22也不具备创造性。另外，权利要求22还要求保护了其他并列技术方案，其中“硅和/或硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料”构成其与对比文件1的另一区别技术特征。该区别技术特征部分被对比文件2公开了，对比文件2给了将上述技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示，部分是本领域技术人员容易想到的。由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及公知常识得到权利要求22的上述并列技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求22的上述并列技术方案不具备创造性。对于从属权利要求23-25，其附加技术特征或被对比文件2公开，或属于本领域的公知常识，或是可以经过有限的试验确定的。因而权利要求23-25不具备创造性。权利要求26要求保护一种电化学储能器件和/或储能系统，对比文件1进一步公开了一种锂离子电池（相当于公开了一种电化学储能器件和/或储能系统），其负极含有上述所述的硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅/碳复合材料），再组装成锂离子电池。硅材料用作锂离子电池负极材料，即电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅材料，属于本领域的公知常识。因此，当权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅材料和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料不具备创造性时，权利要求26要求保护的电化学储能器件和/或储能系统也不具备创造性。合议组认为：（1）对比文件1公开了多孔硅制备方法中的含硅原料可以直接使用石英砂，其属于自然界天然存在的含硅矿物；在此基础上，本领域技术人员能够想到选用其他含硅的天然矿物质，而埃洛石矿物是本领域常见的天然含硅矿物，本领域技术人员容易想到直接采用和埃洛石/或其粗加工产品作为含硅纳米材料，而无需付出创造性劳动，且效果可以预期；（2）对比文件1公开了金属热还原法制备得到的多孔硅颗粒内部的孔壁和孔径为纳米级，也成为纳米多孔硅，即公开了纳米尺寸的硅。
复审请求人于2019 年04 月08 日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）石英砂与埃洛石在组成和微观结构上均不同，即使应用类似的制备方法，其最终制得的硅材料也有所区别，对比文件1制备得到的硅材料颗粒为微米级，管壁厚度为纳米级，该纳米尺寸指的是管壁厚度而并非硅材料本身，即对比文件1并未公开“纳米尺寸的硅”；（2）埃洛石制备纳米管在现有技术中并不常见，并非本领域的常规选择，本申请中，以埃洛石矿物和/或其粗加工品为原料，无需预处理直接制备纳米硅；在众多矿物中选择埃洛石为原料制备纳米硅，需要付出创造性劳动。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未修改申请文件。因此，本复审决定依据的文本为：申请日2014年05月15日提交的说明书摘要、说明书第1-64段；2017年11月15日提交的权利要求第1-26项。
（二）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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的一篇对比文件相比存在区别技术特征，其中部分区别技术特征是本领域技术人员在作为最接近现有技术的对比文件的启示下容易想到的，其余区别技术特征是本领域的公知常识，则该权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
本复审请求审查决定引用驳回决定中引用的对比文件1和2作为现有技术，即:
对比文件1：CN102969489A，公开日为2013年03月13日；
对比文件2：CN102420323A，公开日为2012年04月18日；
权利要求1-26不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种纳米尺寸硅材料的制备方法，对比文件1（参见说明书第[0006]段-第[0040]段）公开了一种多孔硅的制备方法，包括以下步骤：（1）分别称取气相二氧化硅粉体（粒径30nm）、钙颗粒（粒径1mm），其中钙的量为能将气相二氧化硅粉体全部还原的理论用量的100%（即含硅材料与还原剂摩尔比为1:2，经计算，含硅材料与还原剂质量比为1:1.3，相当于公开了将含硅纳米材料与还原剂按照质量比1:1-50）；将两者混合并向其中加入甲苯，再加入钢球，放入行星式球磨机内球磨，得到混合好的浆料；将上述混合好的浆料转入坩埚中，再将坩埚放入气氛炉中，在氩气保护下升温到600℃，保温1小时；之后再升温到800℃，保温1小时（相当于公开了在惰性气氛下升温至300-1200℃，还原0.5-60h），得到多孔硅-氧化钙的复合物；（2）将多孔硅-氧化钙的复合物放入烧杯中，并向其中加入盐酸，搅拌24小时得到多孔硅（相当于公开了用酸浸泡后，得到硅）；上述通过金属热还原法制备出来的多孔硅其孔壁厚度、孔径为纳米级，也叫纳米多孔硅（即公开了纳米尺寸的硅）。权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）含硅纳米材料为以纳米管状形态存在于自然界中的、硅质量含量为0.1-60％的埃洛石矿物和/或其粗加工产品；（2）金属热还原反应后有冷却至室温的步骤，浸泡后有洗涤干燥的步骤。基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是改进纳米尺寸硅材料的制备工艺和提供一种含硅材料原料的选择。
对于区别技术特征（1），对比文件1（参见说明书第[0006]段-第[0040]段）进一步公开了：步骤（1）中的含硅原料可以直接使用石英砂，其属于自然界天然存在的含硅矿物。在此基础上，本领域技术人员很容易想到选用其他含硅的天然矿物质，而埃洛石矿物是本领域常见的天然含硅矿物，本领域技术人员容易想到直接采用埃洛石和/或其粗加工产品作为含硅纳米材料，而无需付出创造性劳动，且效果可以预期；至于硅质量含量则是领域技术人员的常规选择。
对于区别技术特征（2），金属热还原反应后冷却至室温，用酸浸泡除杂后采用去离子水洗涤并干燥，以获得产物便于后续反应，是本领域的惯用技术手段，属于公知常识。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
对于权利要求2，对比文件1（参见说明书第[0006]段-第[0040]段）进一步公开了：步骤（1）中的所述活泼性大于硅的金属采用锂、钠、钾、镁、钙、铝、钛中的一种或几种。另外，锌也是本领域常见常用的金属还原剂。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2也不具备创造性。
对于权利要求3，对比文件1（参见说明书第[0030]段-第[0040]段）进一步公开了：将气相二氧化硅、钙粉混合并向其中加入甲苯，再加入钢球，放入行星式球磨机内，球磨6小时，得到混合好的浆料（相当于公开了含硅纳米材料与还原剂的放置方式为球磨法辅助的均匀混合式放置）。还原剂/含硅纳米材料并排式放置、还原剂/含硅纳米材料上/下层放置、含硅纳米材料/还原剂上/下层放置或还原剂/含硅纳米材料/还原剂夹层式放置，均为物料混合常规的放置方式。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求3也不具备创造性。
对于权利要求4，对比文件1（参见说明书第[0006]段-第[0040]段）进一步公开了氩气气氛。氦气气氛、氮气气氛、氢气气氛是本领域常见的惰性气氛，选择上述气氛中的1种或2种以上的的混合，属于本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4也不具备创造性。
对于权利要求5-6，对比文件1（参见说明书第[0006]段-第[0040]段）进一步公开了：步骤（2）中的所述酸为醋酸、盐酸、硫酸中的一种或几种。另外，盐酸、硫酸的浓度也是本领域技术人员可以经过有限的试验确定的。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5-6也不具备创造性。
权利要求7要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法。参见前述审查意见，权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性。对比文件1（参见说明书第[0030]段-第[0040]段）进一步公开了：将多孔硅加入到烧杯中，再向其中加入蔗糖溶液，搅拌均匀，其中，蔗糖溶液中的蔗糖质量为多孔硅的150wt%（相当于公开了将硅材料与碳前驱体混合分散于溶剂中），然后放入到水热反应釜中，加热到120℃，保温10小时，反应结束后将产物过滤干燥，最后将干燥过的产物转入坩埚中，再将坩埚放入气氛炉中，在惰性气氛保护下升温到700℃，保温6小时，制备得到硅碳复合材料（相当于公开了分散后通过水热预碳化和热解碳化得到硅/碳复合材料）。超声和搅拌都是本领域常见的使得物料混合均匀的方式，属于公知常识。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求7的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求7不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
对于权利要求8，对比文件1（参见说明书第[0030]段-第[0040]段）公开了：碳源为蔗糖、乳糖、葡萄糖、淀粉、 纤维素、聚乙烯醇、柠檬酸中的一种或几种，溶剂为水。此外，果糖、麦芽糖、尿素、抗坏血酸、蛋白质、聚乙二醇、甲基纤维素也是本领域常见的水溶性碳前驱体；沥青、酚醛树脂、聚丙烯腈是本领域常见的易溶于有机溶剂的碳前驱体，选用四氢呋喃和/或喹啉、丙酮、二甲基吡咯烷酮等有机溶剂溶解前述碳前驱体，也是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求8也不具备创造性。
对于权利要求9，超声的时间是本领域技术人员根据物料混合分散的效果并经过有限的试验可以确定。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求9也不具备创造性。
对于权利要求10-13，对比文件1（参见说明书第[0030]段-第[0040]段）公开了：将多孔硅加入到烧杯中，再向其中加入蔗糖溶液（相当于公开了碳前驱体为蔗糖，溶剂为水），搅拌均匀，其中，蔗糖溶液中的蔗糖质量为多孔硅的150wt%。然后放入到水热反应釜中，加热到120℃（相当于公开了水热碳化的温度为80-250℃，110-220℃），保温10小时（相当于公开了水热碳化的时间为1-72h），反应结束后将产物过滤干燥。最后将干燥过的产物转入坩埚中，再将坩埚放入气氛炉中，在惰性气氛保护下（相当于公开了热解碳化在惰性气体保护下进行）升温到700℃（相当于公开了热解碳化的温度为400-1500℃），保温6小时（相当于公开了热解碳化的时间为0.5-24h），制备得到硅碳复合材料。由此可见，权利要求10-13的附加技术特征被对比文件1公开了。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求10-13也不具备创造性。
对于权利要求14，氦气气氛、氩气气氛、氮气气氛、氢气气氛是本领域常见的惰性气氛，选择上述气氛中的1种或2种以上的的混合，属于本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求14也不具备创造性。
对于权利要求15，本领域技术人员根据复合材料的电化学性能并经过有限的试验可以将硅/碳复合材料中碳质量含量调整至一个合适的范围，而无需付出创造性的劳动。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求15也不具备创造性。
权利要求16要求保护一种纳米尺寸的硅/碳复合材料的制备方法。参见前述审查意见，权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合不具备创造性。对比文件1（参见说明书第[0070]段-第[0074]段）进一步公开了：将多孔硅的复合材料放在管式炉的中央（相当于公开了将硅材料放入反应器中），将管式炉抽真空至炉内压力小于等于0.01个大气压，此时通入氩气和乙炔的混合气体，其中，氩气和乙炔的体积比为9∶1（相当于公开了引入惰性气氛和碳前驱体），然后升温至900℃（相当于公开了升温至450-1500℃），并保温10分钟，制备得到硅碳复合材料，使用化学气相沉积法，可以在多孔硅的表面迅速而且均匀的包覆上具有一定孔隙的碳层（相当于公开了碳前驱体于反应器中热解，得到碳沉积于硅上的硅/碳复合材料）。而惰性气氛和碳前驱体的引入顺序是本领域技术人员根据反应的效果可以自行调整的。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识，得到权利要求16的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求16不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
对于权利要求17，对比文件1（参见说明书第[0070]段-第[0074]段）公开了反应器是管式炉。由此可见，权利要求17的附加技术特征被对比文件1公开了。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求17也不具备创造性。
对于权利要求18，氦气气氛、氩气气氛、氮气气氛、氢气气氛是本领域常见的惰性气氛，选择上述气氛中的1种或2种以上的的混合，属于本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求18也不具备创造性。
对于权利要求19，对比文件1（参见[0070]段-第[0074]段）公开了乙炔气体作为碳前驱体。甲烷、乙烷、丁烷、乙烯气体，苯、甲苯、二甲苯、乙醇、正己烷或环己烷蒸汽，也是本领域常见可以用于化学气相沉积的气体或蒸汽，采用化学气相沉积的碳前驱体选择为上述气体中的1种或2种以上的混合或蒸汽中的1种或2种以上的混合，也是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求19也不具备创造性。
对于权利要求20，本领域技术人员根据复合材料的电化学性能并通过有限的试验可以将硅/碳复合材料中碳质量含量调整至一个合适的范围，而无需付出创造性的劳动。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求20也不具备创造性。
权利要求21要求保护权利要求1-6任一项制得的纳米尺寸的硅和/或权利要求7-20任一项制得的硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途。参见前述审查意见，权利要求1-20不具备创造性。对比文件1（参见说明书第[0024]段）进一步公开了：一种锂离子电池，其负极含有硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了硅/碳复合材料作为活性负极材料的用途），再组装成锂离子电池。硅材料作为活性负极材料的用途，属于本领域的公知常识。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求21的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求21不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
对于权利要求22，对比文件1（参见说明书第[0024]段）进一步公开了：一种锂离子电池，其负极含有上述所述的硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了硅/碳复合材料直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中），再组装成锂离子电池。硅直接作为活性负极材料用于锂离子二次电池中，属于本领域的公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求22也不具备创造性。
另外，权利要求22还要求保护了其他并列技术方案，其中“硅和/或硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料”构成其与对比文件1的另一区别技术特征。对比文件2（参见说明书第[0051]段-第[0064]段）公开了一种锂二次电池的电极复合材料及其制备方法，并具体公开了：一种锂二次电池的电极复合材料，包括：锂二次电池电极活性材料、石墨烯和导电材料，其中负极活性材料优选为中值充放电电位相对金属锂的电位差小于2V 的活性材料，优选为石墨、金属单质、合金、半金属、金属氧化物、金属氮化物和金属硫化物中的一种及几种，具体包括金属锂、碳材料、能与锂形成合金的材料、金属氧化物、金属硫化物等，其中能与锂形成合金的材料可以是Si（相当于公开了硅与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料）。上述技术特征在对比文件2中的作用与在本申请中的作用相同，也就是说，对比文件2给了将上述技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示。在对比文件2公开的技术内容的基础上，本领域技术人员容易联想到“硅/碳复合材料与其他活性负极材料混合使用作为锂离子二次电池负极材料”。由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及公知常识得到权利要求22的上述并列技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求22的上述并列技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
对于权利要求23，硅和/或硅/碳复合材料的用量占总负极活性材料的百分比是本领域技术人员根据负极活性材料的电化学性能并经过有限的试验可以确定的，无需付出创造性的劳动。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求23也不具备创造性。
对于权利要求24，对比文件2（参见说明书第[0051]段-第[0064]段）进一步公开了：锂二次电池电极活性材料优选包括正极活性材料和/或负极活性材料，上述负极活性材料优选为中值充放电电位相对金属锂的电位差小于2V 的活性材料，优选为石墨、金属单质、合金、半金属、金属氧化物、金属氮化物和金属硫化物中的一种及几种，具体包括金属锂、碳材料、能与锂形成合金的材料、金属氧化物、金属硫化物等。所述的碳材料可以为石墨、热解碳、焦炭、活性炭、碳纤维及高温烧结的有机高分子化合物等。所述的能与锂形成合金的材料可以为金属元素，例如Mg、B、Al、Ga、In、Si、Sn（相当于与锂可发生合金化反应的金属）、Pb、Sb、Bi、Cd、Ag、Zn、Hf、Zr、Y等，含Si和Sn的合金，例如SiB4、SiB6、Mg2Si、Mg2Sn、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2和ZnSi2等（相当于公开了与锂可发生转化反应的过渡金属化合物）；及其他活性材料，如SiC、Si3N4、Si2N2O、Ge2N2O、SiOx(0＜x≤2)、SnOx(0＜x≤2)、LiSiO和 LiSnO等。所述金属氧化物、金属硫化物可表示为MmXn(X＝O，S，或N)，包括可表示为MmXn(X＝O，S，或N)，其中M选自Li，Na，K、Mg、Ca、AL、Ti、Sc、Ge、V、Cr、Zr、Co、Ni、Zn、Cu、Mn、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Ru、Ag、Sn、Si、Pb、In、Y、P中的一种或几种（相当于公开了嵌锂型过渡金属氧化物），0＜m＜10，0＜n＜10，且M、X、m、n之间进行选择组合以保证MmXn呈电中性。石墨烯、碳纳米管、还原的氧化石墨烯、硬碳材料也是本领域常见的活性负极材料，其他活性负极材料选择为上述材料中的任意一种，也是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求24也不具备创造性。
对于权利要求25，其附加技术特征规定的制备电池中电极的步骤是本领域的惯用技术手段，属于公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求25也不具备创造性。
权利要求26要求保护一种电化学储能器件和/或储能系统。参见前述审查意见，权利要求1-20不具备创造性。对比文件1（参见说明书第[0024]段）进一步公开了：一种锂离子电池（相当于公开了一种电化学储能器件和/或储能系统），其负极含有硅碳复合材料，即使用上述硅碳复合材料制备锂离子电池的负极（相当于公开了电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅/碳复合材料），再组装成锂离子电池。硅材料用作锂离子电池负极材料，即电化学储能器件和/或储能系统负极包含硅材料，属于本领域的公知常识。由此可见，在对比文件1的基础上结合公知常识得到权利要求26的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求26不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：（1）本申请权利要求1限定了“具有纳米尺寸的硅”，并未限定该尺寸指的是硅材料颗粒尺寸还是其他尺寸，对比文件1公开了制备得到的多孔硅颗粒其孔壁厚度为纳米级（即硅材料颗粒中硅材料本身的尺寸为纳米级），被称为纳米多孔硅，即权利要求1的技术特征“具有纳米尺寸的硅”被对比文件1公开；（2）本申请采用埃洛石作为原料制备纳米硅材料，并未取得预料不到的技术效果；对比文件1公开了多孔硅制备方法中的含硅原料可以直接使用石英砂，其属于自然界天然存在的含硅矿物；在此基础上，本领域技术人员能够想到选用其他含硅的天然矿物质，而埃洛石矿物是本领域常见的天然含硅矿物，本领域技术人员容易想到直接采用和埃洛石/或其粗加工产品作为含硅纳米材料，而无需付出创造性劳动，且效果可以预期。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年03月26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，请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
