发明创造名称：一种片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法
外观设计名称：
决定号：194564
决定日：2019-11-07
委内编号：1F275010
优先权日：
申请（专利）号：201610701779.9
申请日：2016-08-22
复审请求人：四川英能基科技有限公司
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：黄丹萍
参审员：高瑜
国际分类号：H01G11/84,H01G11/86,H01G11/24,H01G11/26,H01G11/30,B82Y30/00
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，但该部分区别技术特征被另外一篇对比文件公开，且存在结合的技术启示，部分区别技术特征是本领域技术人员可以通过有限的试验得到的，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610701779.9，名称为“一种片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为四川英能基科技有限公司。本申请的申请日为2016年08月22日，公开日为2016年11月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年11月23日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3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相对于对比文件1（CN104900419A，公开日为2015年09月09日）的区别技术特征是：本申请只采用镍铝水滑石纳米材料为正极活性材料，并在AlOOH溶胶前驱体中直接滴加Ni(NO3)2溶液，再加入尿素，以制备镍铝水滑石纳米材料，以及水热反应的工艺和反应物配料比。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：如何简化制备工艺。对比文件2（CN104779059A，公开日为2015年07月15日）公开了一种使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，并具体公开了正极材料是纳米花形镍铝水滑石材料，该纳米花形镍铝水滑石材料形貌为由二维纳米片构成的三维结构。本领域技术人员容易想到将直接在AlOOH溶胶前驱体中直接滴加Ni(NO3)2溶液和尿素， 以制备镍铝水滑石纳米材料，并省去制备碳纳米管以及SiO2的步骤，这是不需要付出创造性的劳动的。另外，本领域技术人员可以根据实际需要选择先滴加Ni(NO3)2溶液在加入尿素的顺序制备镍铝水滑石纳米材料。至于反应工艺和反应物配料比等是可以通过有限的试验优化的，其技术效果是可以预料的。因此权利要求1不具备创造性。权利要求2和3的附加技术特征在对比文件1中公开了，权利要求2和3也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为申请日2016年08月22日提交的说明书摘要、说明书第1-48段、摘要附图、说明书附图图1-4，2018年10月08日提交的权利要求第1-3项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将异丙醇铝分散在水中，在50-100℃下搅拌后，滴加浓度为1-5mol/L的HNO3调节溶液pH值为3-6，继续搅拌，将溶液体系冷却至室温，待水分蒸发后即可得到AlOOH溶胶；将干燥后的AlOOH溶胶进行研磨，加水搅拌，得到AlOOH溶胶前驱体；
(2)向步骤(1)得到的AlOOH溶胶前驱体中滴加Ni(NO3)2溶液，搅拌后，加入尿素，在100-200℃下水热反应18-24h，待反应完成后将产物离心或者过滤，洗涤，干燥，得到片层状镍铝水滑石纳米材料；
(3)以步骤(2)得到的片层状镍铝水滑石纳米材料为正极材料，将正极材料、导电剂和粘结剂混合均匀后涂敷在集流体表面，干燥后进行压片，得到正电极；
(4)将步骤(3)得到的正电极浸泡在电解液中进行电极活化处理；
(5)将步骤(4)处理后的正电极与负电极一起组装超级电容器；
所述步骤(2)中，AlOOH溶胶前驱体的浓度为10-50g/L，Ni(NO3)2溶液的浓度为1-5mol/L，AlOOH溶胶前驱体与Ni(NO3)2溶液的体积比为10:1。
2. 根据权利要求1所述的片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，导电剂为乙炔黑，粘结剂为聚四氟乙烯，正极材料、导电剂和粘结剂的质量比为75-85:10-20:5。
3. 根据权利要求1所述的片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，电解液为浓度6mol/L的氢氧化钾电解液，活化处理时间为12h。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年02月26日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。复审请求人认为：本申请制备的材料呈现纳米片状，且具有四周边缘部分外翻的形状，避免了平整纳米片易团聚的问题。将对比文件1的步骤1、2、5去掉不能得到本申请具有边缘卷曲特征的LDH材料。从附图上比较，对比文件1中附图3中的高亮部分不是LDH的边缘外翻，而是碳纳米管，附着在高亮部分周围的二维纳米薄片是LDH，且该LDH没有边缘卷曲的特征。另外，本申请与对比文件1在添加硝酸镍和尿素的步骤不同。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月05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对比文件1已经公开了LDH边缘卷曲的特征。对比文件1的制备方法中，SiO2与碳纳米管并不参与反应，故本领域技术人员可以预料直接去掉反应过程中的碳纳米管和SiO2及其相应的制备步骤，可以同样得到具有边缘外翻结构的LDH纳米片。另外，尿素作为沉淀剂，其与硝酸镍两者的添加顺序不影响最终反应物的LDH的结构。对比文件2公开了一种仅采用LDH作为正极材料的超级电容器的制备方法，为了简化工艺步骤，本领域技术人员有动机将碳纳米管和SiO2及其相应的制备步骤省略？，从而得到本申请所述的层状LDH纳米片正极材料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06月14日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：由于SiO2与碳纳米管并不参与反应，本领域技术人员可以去掉反应过程中的碳纳米管和SiO2及其相应的制备步骤，可以同样得到结构类似的LDH纳米片，且对比文件1中明确地提到得到了镍铝水滑石二维纳米片（参见说明书第[0015]段）。本申请中对于附图中的高亮部分没有具体说明，对比文件1的附图中也无法清晰的辨认LDH材料和碳纳米管，在此不作为与本申请的结构上的比较，复审请求人通过对附图中形状的对比无助于权利要求1创造性的确立。至于在制备过程中添加硝酸镍和尿素的步骤不同，对比文件2公开了先添加硝酸镍，再添加尿素的步骤，与本申请一致。
复审请求人于2019年07月29日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请的纳米片具有四周边缘部分外翻的特点，整体形状与人的耳朵相似，该结构使纳米片之间有空隙，该特点避免了平整的纳米片易团聚的问题，则对比文件1没有公开该特征。另外，虽然对比文件1中的二氧化硅和碳纳米管并不参与实际反应，但是其对于最终产物的形成结构具有调控的作用。最后，纳米材料的合成，其最终产物的形貌受到多方面因素的影响，包括原料的用量、原料的加入形式、原料的加入顺序、溶剂的选择、模板的选择、水热的时间、水热的温度等等条件，因此，最终产物的形貌具有不确定性，且产物形貌对其性能的影响也非常大，因此最终产物的形貌是由制备过程中多个步骤的参数共同作用，形成整体呈现出来的。
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。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求和答复复审通知书时均未对申请文件进行任何的修改，因此，本复审决定依据的审查文本与驳回决定依据的审查文本一致，即：申请日2016年08月22日提交的说明书摘要、说明书第1-48段、摘要附图、说明书附图图1-4，2018年10月08日提交的权利要求第1-3项。
具体理由的阐述
关于创造性：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，但该部分区别技术特征被另外一篇对比文件公开，且存在结合的技术启示，部分区别技术特征是本领域技术人员可以通过有限的试验得到的，则该权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回、复审通知书引用的对比文件相同，即：
对比文件1： CN104900419A，公开日期：2015年09月09日；
对比文件2： CN104779059A，公开日期：2015年07月15日。
权利要求1要求保护一种片层状镍铝水滑石纳米材料为正极的超级电容器的制备方法，对比文件1公开了一种使用CNTs@SiO2@Ni/Al-LDH核壳结构为正极材料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[0019]-[0029]段）：制备碳纳米管溶液A； 制备含有碳纳米管和硅材料的粉末B；将异丙醇铝分散在去离子水中，质量比为(1-100):100，在10-100℃条件下搅拌均匀后，向上系统溶液中滴加HNO3调节溶液pH值为1-8，继续搅拌均匀后，将溶液体系冷却至室温，待水分蒸发后即可得到AlOOH溶胶；将干燥后的AlOOH进行研磨，加入去离子水，10-100℃条件下搅拌均匀后回流1-24小时即可得到溶液C；取溶液C和粉末B混合，每1g粉末B混合100-1000ml的溶液C，并搅拌1-48小时后将产物离心或过滤、醇洗，将产物在室温下干燥即可得到材料粉末D；将粉末D分散在溶解了尿素的去离子水中，尿素的浓度范围为0.1-5mol/L，搅拌均匀后得到溶液E；向溶液E中滴加Ni(NO3)2，Ni(NO3)2在混合溶液中的浓度控制在0.1-3mol/L，之后继续搅拌均匀后，将上述溶液体系转移到反应釜中，50-250℃水热反应或者水浴反应或者油浴反应1-48小时，待反应完成后将产物离心或者过滤，用去离子水和乙醇交替洗产物多次，所得产物20-100℃条件下干燥后，得到碳纳米管@二氧化硅@镍铝水滑石核壳结构的三维纳米材料；以制备三维纳米材料为活性物质，乙炔黑作为导电剂，聚四氟乙烯为粘结剂，按照质量比例75︰20︰5分散在无水乙醇中，超声30 min使之混合均匀后将其涂覆在泡沫镍集流体上，80℃真空干燥12 小时，在10 MPa压力下将电极压片30 秒；将制作完成的电极浸泡在6 M的氢氧化钾电解液中12小时进行电解的活化处理；在正极和负极间间隔电池隔膜并卷曲成卷，并浸泡于6mol/L的KOH电解液中12h；封装成超级电容器。权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是：①只采用镍铝水滑石纳米材料为正极活性材料，并在AlOOH溶胶前驱体中滴加Ni(NO3)2溶液，再加入尿素，以制备镍铝水滑石纳米材料；②水热反应的温度为100-200℃，时间为18-24h，硝酸浓度为1-5mol/L，异丙醇溶液pH值为3-6，AlOOH溶胶前驱体浓度为10-50g/L，Ni(NO3)2溶液的浓度为1-5mol/L，AlOOH溶胶前驱体与Ni(NO3)2溶液的体积比为10:1。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：如何简化制备工艺。关于区别技术特征①，对比文件2公开了一种采用镍铝水滑石纳米材料作为正极活性材料的超级电容器（参见说明书第0034段）：在制备镍铝水滑石纳米材料时先混合镍盐和铝盐，再加入尿素进行沉淀。即对比文件2公开了只采用镍铝水滑石纳米材料为正极活性材料，以及先混合铝镍反应物，再加入尿素的步骤。且该区别技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同，也就是说对比文件2给出了将上述技术特征①用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。至于区别技术特征②中的工艺参数，则是本领域技术人员可以通过有限的试验得到的，而不需要付出创造性的劳动。在对比文件1的基础上结合对比文件2和有限的试验，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求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2是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征被对比文件1公开了（参见说明书第[0025]段）：乙炔黑作为导电剂，聚四氟乙烯作为粘结剂，将活性物质、导电剂、粘结剂按质量比75:20:5分散在无水乙醇中。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，其附加技术特征被对比文件1公开了（参见说明书第[0026]段）：将制作完成的电极浸泡在6M的氢氧化钾电解液中12小时进行电解的活化处理。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。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：关于本申请的纳米片具有四周边缘部分外翻的特点，在本申请中对于附图中的高亮部分没有具体说明，对比文件1的附图中也无法清晰的辨认LDH材料和碳纳米管，在此不进行与本申请的结构上的比较，复审请求人通过对附图中形状的对比无助于权利要求1创造性的确立。对比文件1中的二氧化硅和碳纳米管不是本申请与对比文件1的区别技术特征。关于反应的工艺，对比文件1的制备方法中，本领域技术人员可以去掉反应过程中的碳纳米管和SiO2及其相应的制备步骤，可以同样得到结构类似的LDH纳米片，且对比文件1中明确的提到得到了镍铝水滑石二维纳米片（参见说明书第[0015]段）。至于在制备过程中添加硝酸镍和尿素的步骤不同，对比文件2公开了先添加硝酸镍，再添加尿素的步骤，与本申请一致。虽然最终的产物不完成一致，本领域技术人员在在对比文件1的基础上结合对比文件2和有限的试验，得出权利要求1要求保护的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月23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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