发明创造名称：一种固体氧化物燃料电池阳极的制备方法
外观设计名称：
决定号：194442
决定日：2019-11-06
委内编号：1F274038
优先权日：
申请（专利）号：201610365097.5
申请日：2016-05-20
复审请求人：辽宁石油化工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：罗文辉
合议组组长：王志宇
参审员：尹朝丽
国际分类号：H01M4/88
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的一篇对比文件之间存在区别技术特征，但是该区别技术特征的一部分通过另一篇对比文件和公知常识的结合容易得到，该区别技术特征的另一部分通过作为最接近现有技术的对比文件和公知常识的结合容易得到，且现有技术给出了将上述区别技术特征应用于作为最接近现有技术的对比文件以解决其存在的技术问题的启示，则在上述对比文件和公知常识结合的基础上，该权利要求所要求保护的技术方案不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610365097.5，名称为“一种固体氧化物燃料电池阳极的制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为辽宁石油化工大学。本申请的申请日为2016年05月20日，公开日为2016年09月07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1-7不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：2017年12月28日提交的权利要求第1-7项、说明书第1-83段，申请日2016年05月20日提交的说明书摘要。驳回决定所引用的对比文件如下：
对比文件1：CN105024085A，公开日为2015年11月04日；
对比文件2：CN103943867A，公开日为2014年07月23日。
驳回理由为：（1）对比文件1为最接近现有技术，权利要求1与对比文件1相比，区别在于：①浸渍液的配制方法为：先配制质量浓度为3～5％的硝酸银溶液，质量浓度为10～20％的氢氧化钠溶液，质量浓度为2～4％的氨水，质量浓度为5～10％的葡萄糖溶液；再向3～5mL硝酸银溶液中滴加3～7滴氢氧化钠溶液，摇匀，再滴加质量浓度为2～4％的氨水至沉淀完全溶解，再依次加入催化剂、分散剂、粘结剂和溶剂，混合均匀后得到浸渍液；再向浸渍液中加入4～8mL的葡萄糖溶液；②重复浸渍和焙烧过程10～14次，直到多孔骨架浸渍增重达30～50％；③在陶瓷管或石英管中，一端通入还原性气体，另一端开口或者密封，然后将陶瓷管或石英管放到加热炉中，恒温加热10～20h。基于该区别技术特征确定的本申请实际解决的技术问题是提高固体氧化物燃料电池阳极抗积碳性能，并提供替代的反应参数。对于区别①，对比文件2公开了与区别①中基本相同的浸渍液配制方法，其目的也是为了防止SOFC阳极积碳，提高其抗积碳能力，在其教导下，本领域技术人员有动机将该浸渍液及其配制方法结合到对比文件1中，以解决其阳极的积碳问题。粘结剂的使用是为了增加浸渍液中的溶质在多孔骨架上的附着能力，属于本领域常用技术手段。添加催化剂、分散剂、粘结剂和溶剂的顺序属于本领域常规选择。对于区别②和③，对比文件1中实施例2还公开了浸渍增重40%。而浸渍和焙烧次数是根据浸渍量而定的，对本领域技术人员而言只需通过有限的试验即可获得；陶瓷管或石英管属于本领域常见的烧结设备，无论是开口烧结还是盲口烧结都属于本领域常见的烧结方式，只要烧结时保证还原气氛即可；加热时间属于常规选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具备创造性。（2）权利要求2-6的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求7的附加技术特征属于公知常识。因此，权利要求2-7不具备创造性。
驳回决定所依据的权利要求书如下：
“1. 一种固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)采用多孔骨架材料和造孔剂制备多孔骨架，多孔骨架的成型温度为1200～1400℃；
(2)配制质量浓度为3～5％的硝酸银溶液，质量浓度为10～20％的氢氧化钠溶液，质量浓度为2～4％的氨水，质量浓度为5～10％的葡萄糖溶液；
(3)向3～5mL硝酸银溶液中滴加3～7滴氢氧化钠溶液，摇匀，再滴加质量浓度为2～4％的氨水至沉淀完全溶解，再依次加入催化剂、分散剂、粘结剂和溶剂，混合均匀后得到浸渍液；
(4)向浸渍液中加入4～8mL的葡萄糖溶液，再将制备好的多孔骨架浸入80～120℃的浸渍液中，或将浸渍液注入多孔骨架中，此过程中多孔骨架的温度不低于浸渍液的温度；
(5)将浸渍好的多孔骨架放置于-20～20℃的环境下进行冷却处理；
(6)将浸渍液引入多孔骨架后，将多孔骨架在400～600℃之间的温度下进行焙烧分解处理；
(7)重复浸渍和焙烧过程10～14次，直到多孔骨架浸渍增重达30～50％；
(8)空气气氛下，将浸渍阳极在700～900℃温度下烧结1.5～2.5h，进行进一步分解和老化；
(9)然后放在陶瓷管或石英管中，一端通入还原性气体，另一端开口或者密封，然后将陶瓷管或石英管放到加热炉中，在800～1000℃的温度下进行恒温加热10～20h，即得到固体氧化物燃料电池阳极。
2. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述多孔骨架材料为氧化钇稳定的氧化锆、钐/钆掺杂的氧化铈、氧化铝中的一种。
3. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为面粉、石墨、乙基纤维素或PMMA。
4. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述催化剂为金属的硝酸盐、金属的铵盐、金属的草酸盐，催化剂中所述金属为Ni、Cu、Ce、 Co、Ag、Au、Pt、Pd、Rh或Ru。
5. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述分散剂为醇、有机酸、尿素或氨水。
6. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、醇类或醚类。
7. 根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。 ”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年02月03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：基于区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是如何使固体氧化物燃料电池阳极保持常规浸渍法所具有的避免高温烧结、不改变热膨胀系数、大孔隙率等优势，且在提高稳定性的同时，还能提高阳极的电导率和催化性能。而对比文件2所要解决的技术问题是提高现有固体氧化物燃料电池的抗积碳能力，因此，二者发明构思不同，所解决的技术问题和达到的技术效果均不同，对比文件2没有给出将其结合到对比文件1的技术启示。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月04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：本申请在说明书第0024段记载的“使固体氧化物燃料电池阳极保持常规浸渍法所具有的避免高温烧结、不改变热膨胀系数、大孔隙率等优势，在提高稳定性的同时，还能提高阳极的电导率和催化性能”是本申请的技术方案所解决的技术问题和达到的技术效果，与基于本申请相对于对比文件1的区别技术特征而重新确定的技术问题不存在必然的联系，二者可能相同，也可能不同。事实上，将对比文件1作为最接近的现有技术发现本申请与对比文件1的主要区别在于浸渍液及其配制方法不同（浸渍液的浓度、各组分添加顺序等），而对比文件2则公开了上述浸渍液及其配制方法的大部分技术特征，并且对比文件2在说明书第0014段明确公开其制备的抗积碳固体氧化物燃料电池阳极“具有较高的产电能力”和“较强的抗积碳能力”，进一步分析不难发现，复审请求人与原审查部门的争议焦点问题——浸渍液及其配制方法所起到的作用在于：通过分散剂等原料的使用使得浸渍液中的催化剂分散更均匀，更易于被阳极骨架附着，提高阳极骨架单位体积内的催化剂负载量，从而提高阳极的导电性能、放电容量、放电稳定性（参见对比文件2附图11）和催化性能等，继而整体上提高了阳极的抗积碳能力。对比文件2揭示了通过这种浸渍液及其制备方法能够提高固体氧化物燃料电池阳极的产电能力（即包括阳极的导电性能、放电性能、工作稳定性和催化性能等综合电性能），并且最终产生了“提高抗积碳能力”的技术效果，因此，基于所述区别技术特征而重新确定的技术问题是提高阳极的抗积碳性能即涵盖了提高放电稳定性、放电能力、催化性能等技术问题，本领域技术人员基于对比文件2给出的这种技术教导想到将其结合到对比文件1中以解决类似的技术问题是容易的，并不存在复审请求人所述的发明构思、解决的技术问题和达到的技术效果均不同的差异。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19日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为：（1）本申请的技术方案所解决的技术问题，与基于权利要求与对比文件1的区别技术特征而重新确定的技术问题不存在必然的联系，这两者可能相同，也可能不同。（2）本申请的背景技术提出了本申请所要解决的技术问题，即“浸渍时，向阳极中浸渍的催化剂成分主要吸附在阳极支撑体的表层，经常堵住表面的孔洞，使得浸渍液不能继续深入到支撑体内部。这导致催化剂在支撑体中分布极为不均匀” （本申请说明书第[0004]段）。因此，本申请通过“分散剂辅助浸渍法”（本申请说明书第[0024]段）制备了固体氧化物燃料电池阳极，解决了上述技术问题，进而获得了“保持常规浸渍法所具有的避免高温烧结、不改变热膨胀系数、大孔隙率等优势，同时提高稳定性”的技术效果。而对比文件1也采用了在浸渍液中添加分散剂的技术手段，从而可以解决本申请提出技术问题，并获得了“保持常规浸渍法所具有的避免高温烧结、不改变热膨胀系数、大孔隙率等优势”和提高催化能力的技术效果。因此，对比文件1已经解决了本申请的技术问题，并获得了本申请的大部分技术效果。（3）权利要求1与对比文件1的区别技术特征之一在于浸渍液及其配制方法不同（浸渍液的浓度、各组分添加顺序等）。因此，基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题已经不再是催化剂在支撑体中分布极为不均匀，而是如何提高产电能力和抗积碳能力。而对比文件2公开了上述浸渍液及其配制方法的大部分技术特征，并且解决提高产电能力和抗积碳能力和技术问题，并获得提高产电能力和抗积碳能力的技术效果。因此，本领域技术人员有动机将对比文件2结合到对比文件1中。
复审请求人于2019年07月26日提交了复审无效宣告程序意见陈述书，没有修改申请文件。复审请求人认为：（1）基于区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是如何在提高稳定性的同时，还能提高阳极的电导率和催化性能。而对比文件2所要解决的技术问题是提高现有固体氧化物燃料电池的抗积碳能力。这与本申请的目的存在本质上的不同；（2）虽然催化剂、分散剂、粘接剂和溶剂及其添加顺序是本领域可以调整的，但是“如何有效避免催化剂堵住阳极支撑体的表面的孔洞，使得浸渍液不能继续深入到支撑体内部，以提高电极稳定性的同时，提高阳极的电导率和催化性能”并非是本领域的常规技术手段。尤其是现有技术也并没有完整的公开本申请的技术方案。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在复审审查阶段没有修改申请文件。因此本次复审请求审查决定所依据的审查文本与驳回决定所依据的审查文本相同，即：2017年12月28日提交的权利要求第1-7项、说明书第1-83段，申请日2016年05月20日提交的说明书摘要。
2、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，该实用新型具有实质性特点和进步
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与作为最接近现有技术的一篇对比文件之间存在区别技术特征，但是该区别技术特征的一部分通过另一篇对比文件和公知常识的结合容易得到，该区别技术特征的另一部分通过作为最接近现有技术的对比文件和公知常识的结合容易得到，且现有技术给出了将上述区别技术特征应用于作为最接近现有技术的对比文件以解决其存在的技术问题的启示，则在上述对比文件和公知常识结合的基础上，该权利要求所要求保护的技术方案不具有创造性。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书所引用的对比文件相同，即
对比文件1：CN105024085A，公开日为2015年11月04日；
对比文件2：CN103943867A，公开日为2014年07月23日。
其中，对比文件1作为最接近的现有技术。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求1请求保护一种固体氧化物燃料电池阳极的制备方法。对比文件1公开了一种针状分布的固体氧化物燃料电池阳极制备方法，具体公开了（参见说明书第[0007]-[0012]段）：该制备方法包括如下步骤，
步骤1：制备多孔骨架用于阳极制备，成型温度范围在1200-1600℃之间；所述多孔骨架材料为氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）、钐/钆掺杂的氧化铈（SDC或GDC）、氧化铝中的一种；造孔剂材料为面粉、其它淀粉、石墨、乙基纤维素、PMMA等有机软模板剂材料或者能够用硝酸除去的硬模板剂材料中的一种；多孔骨架的成型工艺为压片法、流延法、喷涂法中的一种；
步骤2：制备热饱和浸渍液，并将制备好的多孔骨架浸入50~200℃的热饱和溶液中，或将热饱和溶液注入多孔骨架中，此过程中需要保证多孔骨架的温度不低于热饱和溶液的温度；浸渍液的溶质为金属的硝酸盐、铵盐、草酸盐或者其他有机酸盐中的一种；其中金属元素为Ni、Cu、Co、Ce、Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh及其他金属元素中的一种；浸渍液的溶液为水、醇类或醚类中的一种；浸渍液中可以加入有机分散剂，有机分散剂为醇类、有机酸类、尿素、氨水、PVA、PVB、PVP等有机物中的一种或多种；
步骤3：将浸渍好的多孔骨架放置于零下20℃到零上20℃的环境下进行冷却处理；
步骤4：将浸渍液引入多孔骨架后，将多孔骨架在350-650℃之间的温度下进行焙烧分解处理；
步骤5：重复浸渍和焙烧过程若干次，直到多孔骨架浸渍增重达10%-70%为止；
步骤6：空气气氛下，将浸渍阳极在700-900℃温度下烧结0.5-2小时，进行进一步分解和老化；
步骤7：在700-900℃的温度下通入氢气进行还原0.5-2小时，使催化剂的氧化物还原为金属态单质。
由此可见，该权利要求请求保护的技术方案与该对比文件公开的技术内容相比，区别技术特征是：（1）配制质量浓度为3～5％的硝酸银溶液、质量浓度为10～20％的氢氧化钠溶液、质量浓度为2～4％的氨水、质量浓度为5～10％的葡萄糖溶液，向3～5mL硝酸银溶液中滴加3～7滴氢氧化钠溶液，摇匀，再滴加质量浓度为2～4％的氨水至沉淀完全溶解，再依次加入催化剂、分散剂、粘结剂和溶剂，混合均匀后得到浸渍液，向浸渍液中加入4～8mL的葡萄糖溶液；（2）重复浸渍和焙烧过程的次数是10～14次，多孔骨架浸渍增重为30～50％；放在陶瓷管或石英管中，一端通入还原性气体，另一端开口或者密封，然后将陶瓷管或石英管放到加热炉中，恒温加热10～20h。基于该区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是，如何提高固体氧化物燃料电池阳极的产电能力和抗积碳能力。
对于区别技术特征（1），对比文件2公开了一种抗积碳固体氧化物燃料电池阳极的制备方法，具体公开了（参见说明书第[0004]-[0014]段）该制备方法包括：
一、配制浸渍液：配制质量浓度为1～5％的硝酸银溶液，质量浓度为10～20％的氢氧化钠溶液，质量浓度为2～5％的氨水，质量浓度为5～10％的葡萄糖溶液；
二、向2～5mL硝酸银溶液中滴加2～5滴氢氧化钠溶液，摇匀，再滴加质量浓度为2～5％的氨水至沉淀完全溶解；
三、将以Ni-YSZ为阳极的电池Ni-YSZ阳极向上放入步骤二所得的溶液中，再加入4～10mL质量浓度为5～10％的葡萄糖溶液，迅速摇匀后置于40～60℃反应1～10min，然后在60～100℃烘干30～60min，再置于管式炉内700～750℃烧结30～60min，即得抗积碳固体氧化物燃料电池阳极。
由此可见，对比文件2公开了与上述区别技术特征（1）中基本相同的浸渍液配制方法，其作用也是提高产电能力和抗积碳能力，在其教导下，本领域技术人员有动机将该浸渍液及其配制方法结合到对比文件1中。粘结剂的使用是为了增加浸渍液中的溶质在多孔骨架上的附着能力，属于本领域的惯用技术手段，添加催化剂、分散剂、粘结剂和溶剂的顺序属于本领域常规选择，上述惯用技术手段和常规选择均属于公知常识，本领域技术人员采用上述公知常识的技术效果可以预期。
对于区别技术特征（2），对比文件1中实施例2还公开了浸渍增重40%；而浸渍和焙烧次数是根据浸渍量而定的，对本领域技术人员而言只需通过有限的试验即可获得；陶瓷管或石英管属于本领域常见的烧结设备，一端通入还原性气体、另一端开口或者密封、然后将陶瓷管或石英管放到加热炉中都属于本领域常见的烧结方式，同时本领域技术人员可以根据实际需要选择具体的加热时间，其中选择恒温加热10～20h的技术效果可以预期。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识得到该权利要求1请求保护的技术方案，这对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，该权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
2.2权利要求2-7不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求2-6从属于权利要求1。对比文件1公开了（参见说明书第[0007]-[0012]段）：多孔骨架材料为氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）、钐/钆掺杂的氧化铈（SDC或GDC）、氧化铝中的一种；造孔剂材料为面粉、其它淀粉、石墨、乙基纤维素、PMMA等有机软模板剂材料或者能够用硝酸除去的硬模板剂材料中的一种；所述制备阳极所需的浸渍液的溶质为金属的硝酸盐、铵盐、草酸盐或者其他有机酸盐中的一种；其中金属元素为Ni、Cu、Co、Ce、Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh及其他金属元素中的一种；浸渍液的溶液为水、醇类或醚类中的一种；浸渍液中可以加入有机分散剂，有机分散剂为醇类、有机酸类、尿素、氨水、PVA、PVB、PVP等有机物中的一种或多种。由此可见，该权利要求2-6的附加技术特征已经被该对比文件1公开。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求2-6也不具备创造性。
权利要求7从属于权利要求1。聚乙烯醇缩丁醛是本领域中常用的粘结剂，本领域技术人员容易想到采用聚乙烯醇缩丁醛作为粘结剂，其技术效果可以预期。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求7也不具备创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
合议组认为：（1）本申请的技术方案所解决的技术问题，与基于权利要求与对比文件1的区别技术特征而重新确定的技术问题不存在必然的联系，二者可能相同，也可能不同。而基于权利要求1与对比文件1的区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是，如何提高固体氧化物燃料电池阳极的产电能力和抗积碳能力。（2）对比文件1采用了在浸渍液中添加分散剂的技术手段，从而可以解决本申请提出技术问题，并获得了“保持常规浸渍法所具有的避免高温烧结、不改变热膨胀系数、大孔隙率等优势”和提高催化能力的技术效果（参见说明书第[0008]段）。因此，对比文件1已经解决了本申请的技术问题，并获得了本申请的大部分技术效果。（3）权利要求1与对比文件1的区别技术特征之一在于浸渍液及其配制方法不同（浸渍液的浓度、各组分添加顺序等）。因此，基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题已经不再是催化剂在支撑体中分布极为不均匀，而是如何提高产电能力和抗积碳能力。而对比文件2公开了上述浸渍液及其配制方法的大部分技术特征，并且解决提高产电能力和抗积碳能力和技术问题，并获得提高产电能力和抗积碳能力的技术效果。因此，本领域技术人员有动机将对比文件2结合到对比文件1中。
因此，复审请求人的意见不具有说服力。
根据上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。
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可向北京知识产权法院起诉。
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