鈷酸鋰材料全球專利申請狀況分析

吳冰++周小沫++余碧濤++付花榮++焦延峰

摘 要：該文對鈷酸鋰全球專利申請進行了分析，研究了專利申請趨勢，主要技術產出國以及主要申請人如三洋、松下和索尼的專利申請狀況，為生產企業、研究機構等相關研究同行提供參考。

關鍵詞：鈷酸鋰 專利 分析

中圖分類號：H01M4/1391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

鈷酸鋰（LiCoO2）理論容量為274 mAh/g，實際容量為140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型層狀巖鹽結構[1]，這種層狀結構十分穩定，使鈷酸鋰具有暢通的Li+脫嵌通道，因而性能穩定、放電平穩、循環性能優越。鈷酸鋰是最早商業化的鋰離子電池正極材料，也是目前成熟大量使用的鋰離子電池的正極材料，目前仍占據著市場的主要地位，目前主要用于制造手機、筆記本電腦及其它便攜式電子設備使用的鋰離子電池[2-4]。該文分析了鈷酸鋰全球專利申請狀況，內容包括技術發展趨勢，主要技術產出國以及重要申請人的分布情況，希望對業內同行起到參考和借鑒作用。

1 專利申請趨勢分析

該文在WPI專利數據庫中，通過對鈷酸鋰相關國際專利分類號、化學式以及化學命名進行檢索，得到相應的統計數據。截止到2013年5月1日，鈷酸鋰的全球專利申請量累計為1102項。如圖1所示，全球鈷酸鋰專利申請處于波浪式上升的態勢。

在20世紀80年代全球開始出現關于鈷酸鋰的專利申請，但是數量比較少，年專利申請量在5件以下，此時對于鈷酸鋰的研究處于萌芽狀態。1991年，鈷酸鋰的專利申請量突然增加至38件，專利快速增長，與此同時，索尼公司商用鋰離子電池開發成功。隨著鋰離子電池商業化的發展，研發者們將更多的力量投入到鈷酸鋰的研發中來。2000年左右，鈷酸鋰的研發熱潮達到頂峰，2000年全年申請量達到82項。經歷了快速的發展，鈷酸鋰的性能已經可以基本滿足電池的需求。90年代末，磷酸鐵鋰作為有潛力的鋰離子電池正極材料受到研究者的青睞，一部分研發重點轉移到磷酸鐵鋰的研究，這對鈷酸鋰的研發產生了一定的影響。 2000—2005年，鈷酸鋰的專利申請量有所回落。2006—2012年，鈷酸鋰的專利申請量一直保持在一個較高的水平，年專利申請量一直維持在50項以上，申請增長速度開始放緩。這表明，鈷酸鋰在經歷了長時間的發展后已經走向成熟。

2 主要技術產出國

分析發現，在1980-2012年的30年間，日本和美國是技術儲備的最大收益者。對檢索出的專利文獻的優先權信息統計發現，如表1所示，日本以628項申請位居技術原創國排名首位，該國擁有以三洋電機、松下、索尼為首的一批老牌電子企業，在鈷酸鋰領域領跑全球是順理成章的。美國以144項申請位居第二。作為傳統的科技強國，美國擁有大量研發能力很強的高等院校、科研機構和企業，因此，美國擁有如此多的原創技術也在情理之中。中國和韓國的原創專利數量接近，中國為130項，韓國為122項（表1）。

如圖2所示，美國和日本在1980年開始進行鈷酸鋰的專利申請，韓國在1987年開始申請鈷酸鋰專利，而中國直到1992年才開始申請鈷酸鋰專利，比美國和日本晚了十多年。在對于鈷酸鋰的研究中，日本不僅起步早，而且一直處于絕對優勢，經歷了兩次迅猛發展時期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申請量開始回落，并在2000—2010年基本處于平穩發展階段。這表明日本對鈷酸鋰的研究開展較早，并較快進入了技術成熟期，并一直持續進行研發，因此，日本一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢（圖2）。

3 主要申請人

3.1 申請人類型

對鈷酸鋰申請人類別進行分析，結果表明，78%的專利申請為公司獨立申請，10%為公司與公司聯合申請，7%為研究機構和大學的申請。可見，企業比較重視鈷酸鋰的研究，這與目前鋰離子電池的廣泛商業化密不可分。

3.2 申請人的申請量排名

在鈷酸鋰領域全球專利申請上，三洋占據了比較大的領先優勢，形成了第一集團；松下和索尼在總申請量排位中位于第二集團；而LG化學、日本化學兩家企業位于第三集團。三洋擁有103項與鈷酸鋰相關的申請，其申請量超過松下的59項和索尼的42項的總和。

3.3 申請人的申請趨勢分析

對排名前三的三洋、松下和索尼的申請趨勢進行分析，如圖4所示。

索尼從1987年開始鈷酸鋰的專利申請，是三家企業中最早開始申請鈷酸鋰專利的企業。索尼在1991年和1992年分別申請了3項和7項專利，在2001-2005年沒有申請鈷酸鋰方面的專利。2005年之后，索尼每年有少量鈷酸鋰方面的專利申請。可見，索尼對于鈷酸鋰的研究持續時間長，一度中斷。

松下電器從1989年就開始申請鈷酸鋰方面的專利，其對鈷酸鋰的研究開始的比較早。而且松下在1991年鈷酸鋰的專利申請量很高，達到16項。這表明松下具有很好的鈷酸鋰技術儲備。但松下2007年之后沒有再進行鈷酸鋰方面的專利申請。這表明，松下已經轉移了研發重點。

盡管三洋從1995年才開始進行鈷酸鋰方面的專利申請，但其對于鈷酸鋰的研究特別活躍，2001年之后，其每年的專利申請量都高于松下和索尼。目前，鈷酸鋰方面的大量技術掌握在三洋的手中。

三洋的主要專利布局在本國，其次是美國、中國和韓國。索尼和松下與三洋的專利布局完全一致。這表明，這三家日本企業都比較重視美國、中國和韓國市場。

如圖5所示，三洋電機株式會社專利申請授權的比例也是最大的，這表明三洋電機株式會社的申請量不僅很大，其專利的質量也較高。

4 結語

通過對鈷酸鋰技術的專利申請分析可以看出：①在經歷了長時間的發展之后，鈷酸鋰技術已經走向成熟；②日本是鈷酸鋰技術儲備的最大受益者，由于其研究開展較早，并持續研發，因此一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢；③對于鈷酸鋰的申請量而言，三洋占據了領先優勢，其申請量不僅很大，而且專利質量也較高。希望通過本文的研究成果，能夠對業內同行起到參考和借鑒作用。

①注：作者周小沫對本文所作貢獻與第一作者相同，礙于篇幅所限，在此列為第二作者。

感謝：感謝同事朱科、艾娟、趙中琴、熊躍、焦永涵的大力幫助。

參考文獻

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蔣學先，賈喜君，何貴香.濕化學方法合成LiCoO2的研究進展[J].湖南有色金屬，2007，23（5）：34-36.

[3] 張鳳敏，李寧，黎德育，等.鋰離子電池正極材料研究現狀[J].電池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其魯.鋰離子二次電池的應用和發展[J].北京大學學報（自然科學版），2006，42（增刊）：2-7.endprint

摘 要：該文對鈷酸鋰全球專利申請進行了分析，研究了專利申請趨勢，主要技術產出國以及主要申請人如三洋、松下和索尼的專利申請狀況，為生產企業、研究機構等相關研究同行提供參考。

關鍵詞：鈷酸鋰 專利 分析

中圖分類號：H01M4/1391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

鈷酸鋰（LiCoO2）理論容量為274 mAh/g，實際容量為140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型層狀巖鹽結構[1]，這種層狀結構十分穩定，使鈷酸鋰具有暢通的Li+脫嵌通道，因而性能穩定、放電平穩、循環性能優越。鈷酸鋰是最早商業化的鋰離子電池正極材料，也是目前成熟大量使用的鋰離子電池的正極材料，目前仍占據著市場的主要地位，目前主要用于制造手機、筆記本電腦及其它便攜式電子設備使用的鋰離子電池[2-4]。該文分析了鈷酸鋰全球專利申請狀況，內容包括技術發展趨勢，主要技術產出國以及重要申請人的分布情況，希望對業內同行起到參考和借鑒作用。

1 專利申請趨勢分析

該文在WPI專利數據庫中，通過對鈷酸鋰相關國際專利分類號、化學式以及化學命名進行檢索，得到相應的統計數據。截止到2013年5月1日，鈷酸鋰的全球專利申請量累計為1102項。如圖1所示，全球鈷酸鋰專利申請處于波浪式上升的態勢。

在20世紀80年代全球開始出現關于鈷酸鋰的專利申請，但是數量比較少，年專利申請量在5件以下，此時對于鈷酸鋰的研究處于萌芽狀態。1991年，鈷酸鋰的專利申請量突然增加至38件，專利快速增長，與此同時，索尼公司商用鋰離子電池開發成功。隨著鋰離子電池商業化的發展，研發者們將更多的力量投入到鈷酸鋰的研發中來。2000年左右，鈷酸鋰的研發熱潮達到頂峰，2000年全年申請量達到82項。經歷了快速的發展，鈷酸鋰的性能已經可以基本滿足電池的需求。90年代末，磷酸鐵鋰作為有潛力的鋰離子電池正極材料受到研究者的青睞，一部分研發重點轉移到磷酸鐵鋰的研究，這對鈷酸鋰的研發產生了一定的影響。 2000—2005年，鈷酸鋰的專利申請量有所回落。2006—2012年，鈷酸鋰的專利申請量一直保持在一個較高的水平，年專利申請量一直維持在50項以上，申請增長速度開始放緩。這表明，鈷酸鋰在經歷了長時間的發展后已經走向成熟。

2 主要技術產出國

分析發現，在1980-2012年的30年間，日本和美國是技術儲備的最大收益者。對檢索出的專利文獻的優先權信息統計發現，如表1所示，日本以628項申請位居技術原創國排名首位，該國擁有以三洋電機、松下、索尼為首的一批老牌電子企業，在鈷酸鋰領域領跑全球是順理成章的。美國以144項申請位居第二。作為傳統的科技強國，美國擁有大量研發能力很強的高等院校、科研機構和企業，因此，美國擁有如此多的原創技術也在情理之中。中國和韓國的原創專利數量接近，中國為130項，韓國為122項（表1）。

如圖2所示，美國和日本在1980年開始進行鈷酸鋰的專利申請，韓國在1987年開始申請鈷酸鋰專利，而中國直到1992年才開始申請鈷酸鋰專利，比美國和日本晚了十多年。在對于鈷酸鋰的研究中，日本不僅起步早，而且一直處于絕對優勢，經歷了兩次迅猛發展時期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申請量開始回落，并在2000—2010年基本處于平穩發展階段。這表明日本對鈷酸鋰的研究開展較早，并較快進入了技術成熟期，并一直持續進行研發，因此，日本一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢（圖2）。

3 主要申請人

3.1 申請人類型

對鈷酸鋰申請人類別進行分析，結果表明，78%的專利申請為公司獨立申請，10%為公司與公司聯合申請，7%為研究機構和大學的申請。可見，企業比較重視鈷酸鋰的研究，這與目前鋰離子電池的廣泛商業化密不可分。

3.2 申請人的申請量排名

在鈷酸鋰領域全球專利申請上，三洋占據了比較大的領先優勢，形成了第一集團；松下和索尼在總申請量排位中位于第二集團；而LG化學、日本化學兩家企業位于第三集團。三洋擁有103項與鈷酸鋰相關的申請，其申請量超過松下的59項和索尼的42項的總和。

3.3 申請人的申請趨勢分析

對排名前三的三洋、松下和索尼的申請趨勢進行分析，如圖4所示。

索尼從1987年開始鈷酸鋰的專利申請，是三家企業中最早開始申請鈷酸鋰專利的企業。索尼在1991年和1992年分別申請了3項和7項專利，在2001-2005年沒有申請鈷酸鋰方面的專利。2005年之后，索尼每年有少量鈷酸鋰方面的專利申請。可見，索尼對于鈷酸鋰的研究持續時間長，一度中斷。

松下電器從1989年就開始申請鈷酸鋰方面的專利，其對鈷酸鋰的研究開始的比較早。而且松下在1991年鈷酸鋰的專利申請量很高，達到16項。這表明松下具有很好的鈷酸鋰技術儲備。但松下2007年之后沒有再進行鈷酸鋰方面的專利申請。這表明，松下已經轉移了研發重點。

盡管三洋從1995年才開始進行鈷酸鋰方面的專利申請，但其對于鈷酸鋰的研究特別活躍，2001年之后，其每年的專利申請量都高于松下和索尼。目前，鈷酸鋰方面的大量技術掌握在三洋的手中。

三洋的主要專利布局在本國，其次是美國、中國和韓國。索尼和松下與三洋的專利布局完全一致。這表明，這三家日本企業都比較重視美國、中國和韓國市場。

如圖5所示，三洋電機株式會社專利申請授權的比例也是最大的，這表明三洋電機株式會社的申請量不僅很大，其專利的質量也較高。

4 結語

通過對鈷酸鋰技術的專利申請分析可以看出：①在經歷了長時間的發展之后，鈷酸鋰技術已經走向成熟；②日本是鈷酸鋰技術儲備的最大受益者，由于其研究開展較早，并持續研發，因此一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢；③對于鈷酸鋰的申請量而言，三洋占據了領先優勢，其申請量不僅很大，而且專利質量也較高。希望通過本文的研究成果，能夠對業內同行起到參考和借鑒作用。

①注：作者周小沫對本文所作貢獻與第一作者相同，礙于篇幅所限，在此列為第二作者。

感謝：感謝同事朱科、艾娟、趙中琴、熊躍、焦永涵的大力幫助。

參考文獻

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蔣學先，賈喜君，何貴香.濕化學方法合成LiCoO2的研究進展[J].湖南有色金屬，2007，23（5）：34-36.

[3] 張鳳敏，李寧，黎德育，等.鋰離子電池正極材料研究現狀[J].電池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其魯.鋰離子二次電池的應用和發展[J].北京大學學報（自然科學版），2006，42（增刊）：2-7.endprint

摘 要：該文對鈷酸鋰全球專利申請進行了分析，研究了專利申請趨勢，主要技術產出國以及主要申請人如三洋、松下和索尼的專利申請狀況，為生產企業、研究機構等相關研究同行提供參考。

關鍵詞：鈷酸鋰 專利 分析

中圖分類號：H01M4/1391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

鈷酸鋰（LiCoO2）理論容量為274 mAh/g，實際容量為140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型層狀巖鹽結構[1]，這種層狀結構十分穩定，使鈷酸鋰具有暢通的Li+脫嵌通道，因而性能穩定、放電平穩、循環性能優越。鈷酸鋰是最早商業化的鋰離子電池正極材料，也是目前成熟大量使用的鋰離子電池的正極材料，目前仍占據著市場的主要地位，目前主要用于制造手機、筆記本電腦及其它便攜式電子設備使用的鋰離子電池[2-4]。該文分析了鈷酸鋰全球專利申請狀況，內容包括技術發展趨勢，主要技術產出國以及重要申請人的分布情況，希望對業內同行起到參考和借鑒作用。

1 專利申請趨勢分析

該文在WPI專利數據庫中，通過對鈷酸鋰相關國際專利分類號、化學式以及化學命名進行檢索，得到相應的統計數據。截止到2013年5月1日，鈷酸鋰的全球專利申請量累計為1102項。如圖1所示，全球鈷酸鋰專利申請處于波浪式上升的態勢。

在20世紀80年代全球開始出現關于鈷酸鋰的專利申請，但是數量比較少，年專利申請量在5件以下，此時對于鈷酸鋰的研究處于萌芽狀態。1991年，鈷酸鋰的專利申請量突然增加至38件，專利快速增長，與此同時，索尼公司商用鋰離子電池開發成功。隨著鋰離子電池商業化的發展，研發者們將更多的力量投入到鈷酸鋰的研發中來。2000年左右，鈷酸鋰的研發熱潮達到頂峰，2000年全年申請量達到82項。經歷了快速的發展，鈷酸鋰的性能已經可以基本滿足電池的需求。90年代末，磷酸鐵鋰作為有潛力的鋰離子電池正極材料受到研究者的青睞，一部分研發重點轉移到磷酸鐵鋰的研究，這對鈷酸鋰的研發產生了一定的影響。 2000—2005年，鈷酸鋰的專利申請量有所回落。2006—2012年，鈷酸鋰的專利申請量一直保持在一個較高的水平，年專利申請量一直維持在50項以上，申請增長速度開始放緩。這表明，鈷酸鋰在經歷了長時間的發展后已經走向成熟。

2 主要技術產出國

分析發現，在1980-2012年的30年間，日本和美國是技術儲備的最大收益者。對檢索出的專利文獻的優先權信息統計發現，如表1所示，日本以628項申請位居技術原創國排名首位，該國擁有以三洋電機、松下、索尼為首的一批老牌電子企業，在鈷酸鋰領域領跑全球是順理成章的。美國以144項申請位居第二。作為傳統的科技強國，美國擁有大量研發能力很強的高等院校、科研機構和企業，因此，美國擁有如此多的原創技術也在情理之中。中國和韓國的原創專利數量接近，中國為130項，韓國為122項（表1）。

如圖2所示，美國和日本在1980年開始進行鈷酸鋰的專利申請，韓國在1987年開始申請鈷酸鋰專利，而中國直到1992年才開始申請鈷酸鋰專利，比美國和日本晚了十多年。在對于鈷酸鋰的研究中，日本不僅起步早，而且一直處于絕對優勢，經歷了兩次迅猛發展時期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申請量開始回落，并在2000—2010年基本處于平穩發展階段。這表明日本對鈷酸鋰的研究開展較早，并較快進入了技術成熟期，并一直持續進行研發，因此，日本一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢（圖2）。

3 主要申請人

3.1 申請人類型

對鈷酸鋰申請人類別進行分析，結果表明，78%的專利申請為公司獨立申請，10%為公司與公司聯合申請，7%為研究機構和大學的申請。可見，企業比較重視鈷酸鋰的研究，這與目前鋰離子電池的廣泛商業化密不可分。

3.2 申請人的申請量排名

在鈷酸鋰領域全球專利申請上，三洋占據了比較大的領先優勢，形成了第一集團；松下和索尼在總申請量排位中位于第二集團；而LG化學、日本化學兩家企業位于第三集團。三洋擁有103項與鈷酸鋰相關的申請，其申請量超過松下的59項和索尼的42項的總和。

3.3 申請人的申請趨勢分析

對排名前三的三洋、松下和索尼的申請趨勢進行分析，如圖4所示。

索尼從1987年開始鈷酸鋰的專利申請，是三家企業中最早開始申請鈷酸鋰專利的企業。索尼在1991年和1992年分別申請了3項和7項專利，在2001-2005年沒有申請鈷酸鋰方面的專利。2005年之后，索尼每年有少量鈷酸鋰方面的專利申請。可見，索尼對于鈷酸鋰的研究持續時間長，一度中斷。

松下電器從1989年就開始申請鈷酸鋰方面的專利，其對鈷酸鋰的研究開始的比較早。而且松下在1991年鈷酸鋰的專利申請量很高，達到16項。這表明松下具有很好的鈷酸鋰技術儲備。但松下2007年之后沒有再進行鈷酸鋰方面的專利申請。這表明，松下已經轉移了研發重點。

盡管三洋從1995年才開始進行鈷酸鋰方面的專利申請，但其對于鈷酸鋰的研究特別活躍，2001年之后，其每年的專利申請量都高于松下和索尼。目前，鈷酸鋰方面的大量技術掌握在三洋的手中。

三洋的主要專利布局在本國，其次是美國、中國和韓國。索尼和松下與三洋的專利布局完全一致。這表明，這三家日本企業都比較重視美國、中國和韓國市場。

如圖5所示，三洋電機株式會社專利申請授權的比例也是最大的，這表明三洋電機株式會社的申請量不僅很大，其專利的質量也較高。

4 結語

通過對鈷酸鋰技術的專利申請分析可以看出：①在經歷了長時間的發展之后，鈷酸鋰技術已經走向成熟；②日本是鈷酸鋰技術儲備的最大受益者，由于其研究開展較早，并持續研發，因此一直在鋰離子電池市場表現出很強的競爭優勢；③對于鈷酸鋰的申請量而言，三洋占據了領先優勢，其申請量不僅很大，而且專利質量也較高。希望通過本文的研究成果，能夠對業內同行起到參考和借鑒作用。

①注：作者周小沫對本文所作貢獻與第一作者相同，礙于篇幅所限，在此列為第二作者。

感謝：感謝同事朱科、艾娟、趙中琴、熊躍、焦永涵的大力幫助。

參考文獻

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蔣學先，賈喜君，何貴香.濕化學方法合成LiCoO2的研究進展[J].湖南有色金屬，2007，23（5）：34-36.

[3] 張鳳敏，李寧，黎德育，等.鋰離子電池正極材料研究現狀[J].電池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其魯.鋰離子二次電池的應用和發展[J].北京大學學報（自然科學版），2006，42（增刊）：2-7.endprint