Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2015/178 |p m ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-4205 Naslov projekta Novi materiali za pretvorbo energije: oksidni polprevodni termoelektriki Vodja projekta 8012 Danilo Suvorov Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 7560 Cenovni razred C Trajanje projekta 07.2011 - 06.2014 Nosilna raziskovalna organizacija 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalne organizacije -soizvajalke 103 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 1446 GORENJE gospodinjski aparati, d.d. Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 2 TEHNIKA 2.04 Materiali 2.04.01 Anorganski nekovinski materiali Družbenoekonomski cilj 05. Energija Raziskovalno področje po šifrantu FOS 2 Tehniške in tehnološke vede 2.05 Materiali B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 2.Povzetek raziskovalnega projekta1 SLO V okviru projekta smo raziskovali oksidne termoelektrične materiale, ki bi lahko v prihodnosti predstavljali učinkovito rešitev za pridobivanje elektrike iz odvečne toplote. Dandanes poznani najučinkovitejši termoelektrični materiali so bili razviti na osnovi zlitin, kot so teluridi, ki vsebujejo škodljive elemente in so pri povišanih temperaturah v atmosferskih pogojih podvrženi razpadu. V zadnjem desetletju pa so pokazali, da nekateri polprevodni oksidi izkazujejo obetajoče termoelektrične lastnosti. Uporaba oksidnih materialov namesto zlitin bi povečala stabilnost materialov v termoelektričnih pretvornikih, in tako omogočila izrabo odpadne toplote pri višjih temperaturah. Raziskovalno področje termoelektrikov je relativno novo, ter tako predstavlja možnost tako znanstvenih kot tudi tehnoloških raziskav. Raziskave so bile osredotočene na korelacije med kristalno kemijo in procesnimi pogoji ter mikrostrukturo in dobljenimi termoelektričnimi lastnostmi, ki so do danes v literaturi slabo opisane. Na primeru plastnih kobaltatov s p-tipom električne prevodnosti smo raziskovali koherentno zraščanje med NaxCoO2 in Ca3Co4O9 strukturnima tipoma. Na osnovi tovrstnih struktur smo sintetizirali materiale z visoko stopnjo teksturiranosti, odporne na atmosferske vplive, ki izkazujejo visoko električno prevodnost in Seebeckov koeficient. Med kandidati za n-tip termoelementov v visokotemperaturnih termoelektričnih modulih smo raziskovali donorsko dopiran ZnO in perovskit CaMnO3. V primeru dopiranega ZnO smo ugotovili, da elektronske napake odgovorne za električno prevodnost, pri povišanih temperaturah niso stabilne zaradi česar material ni primeren kot visoko temperaturni termoelektrik. Perovskit CaMnO3 pa izkazuje stabilno električno prevodnost in je služil kot modelni sistem za raziskovanje prilagajanja termoelektričnega faktorja kvalitete z načrtovanjem razvoja mikrostrukture s pomočjo politipnih ploskovnih napak. ANG_ In the scope of the project we studied oxide thermoelectric materials, which could in the future present a sustainable solution for harvesting electricity from daily-generated excess heat. The most effective thermoelectric materials that have to date been developed are based on alloys such as tellurides, which contain toxic elements and are furthermore prone to decomposition at elevated temperatures under atmospheric conditions. In the last decade, however, it has been shown that some semiconductive oxides exhibit promising thermoelectric properties. Using oxide materials instead of alloys would improve the stability of materials in thermoelectric converters and thus enable harvesting "waste heat" at higher temperatures. The research field of oxide thermoelectrics is relatively young and therefore represents a scientific and technological opportunity. The focus of the project was correlation of crystal chemistry and processing parameters to the microstructure and resulting thermoelectric properties, which has up to know been poorly described in the literature. In the case of p-type conducting layered cobaltates we studied coherent intergrowth between NaxCoO2 and Ca3Co4O9 structural type which leads to atmosphere-resistant materials with high degree of spontaneous texturing, exhibiting moderate electrical conductivity and enhanced Seebeck coefficient. As of n-type candidates for thermoelements in high-temperature thermoelectric modules we studied donor doped ZnO and perovskite CaMnO3. In the case of ZnO we found that the defects responsible for n-type electrical conductivity are unstable at elevated temperatures rendering this material unsuitable as a high-temperature thermoelectric. The perovskite CaMnO3, on the other hand, exhibits a stable electrical conductivity and was used as model material for establishing the possibility of tuning thermoelectric figure of merit by microstructural engineering through formation of polytypic planar defects. 3.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu2 Na področju razvoja novih oksidnih termoelektrikov s p-tipom nosilcev naboja so raziskave v okviru projekta zajemale študij ploskovnih napak v koherentno zraščenih kobaltatih in korelacijo le-teh z izmerjenimi transportnimi lastnostmi. Ugotovili smo da v Ca3-xNaxCo4O9 materialih poleg zraščanja dveh strukturnih tipov nastajajo tudi posamične razlike v strukturi med prevodnimi CoO2 plastmi. Medplastne natrijeve ione, lahko v NaxCoO2 strukturnem tipu zamenjajo kalcijevi ioni, kar pomeni, da del koherentno zraščenih struktur predstavlja CaxCoO2 stehiometrija, ki kot samostojna kemijska spojina ne nastane. Opazili smo tudi, da se kalcijevi ioni v tovrstnem strukturnem tipu lahko lokalno urejajo. Nadalje se je izkazalo, da poleg koherentno zraščenih NaxCoO2 in Ca3Co4O9 strukturnih tipov nastajajo tudi lokalne spremembe medplastne strukture in sicer samostojni vključki strukture kamene soli znotraj NaxCoO2 strukturnega tipa. Lokalne raznolikosti v medplastni kristalni strukturi, kemiji in zasedenosti smo raziskali z vrstičnim presevnim elektronskim mikroskopom z atomsko ločljivostjo in spekroskopijo izgube energije elektronov in teoretičnimi izračuni s teorijo gostotnih funkcionalov. Izkazalo se je, da medplastna raznolikost lokalno ne vpliva na oksidacijsko stanje kobalta znotraj prevodnih CoO2 plasti lahko pa vpliva na raznolikost spinskih stanj kobaltovega iona, kar povečuje spinsko entropijo in posledično zvišuje termonapetost materiala. Meritve so pokazale, da opisane lokalne razlike v kemijski sestavi in urejenosti medplastnih ionov ter prisotnost dveh različnih zlogovnih sekvenc bistveno ne vpliva na toplotno prevodnost v smeri vzdolž CoO2 plasti, kar pomeni, da tovrstne napake v kristalni strukturi v tem sistemu ne povzročajo signifikantnega sipanja akustičnih fononov. Prednost koherentno zraščenih struktur pred čistima NaxCoO2 in Ca3Co4O9 je kombinacija visoke vrednosti termonapetosti in kemijske stabilnosti. Ključnega pomena je spoznanje, da ionska izmenjava med plastmi NaxCoO2 strukturnega tipa omogoča zasedenost z različnimi ioni oziroma zlogovnimi sekvencami, kar bo v prihodnosti lahko služilo za načrtovanje novih termoelektričnih materialov z nižjo toplotno prevodnostjo. Pri n-tipih polprevodnih oksidov smo ugotovili, da je ključni problem za delovanje pri visokih temperaturah stabilnost električne prevodnosti, ki je posledica načina kompenzacije dopantov. Za doseganje visoke električne prevodnosti je večino donorsko dopiranih oksidov za doseganje elektronske kompenzacije potrebno žgati v redukcijski atmosferi, kar pozvzroči nestabilnost kisikove podmreže, katera se pri obratovanju pri povišanih temperaturah v zračni atmosferi odzove tako, da se elektronska kompenzacija pretvori v ionsko. Posledica je znižanje električne prevodnosti za nekaj velikostnih razredov. Med redkimi oksidi z v zračni atmosferi temperaturno stabilno električno prevodnostjo je donorsko dopiran perovskit CaMnO3, ki pa ima visoko toplotno prevodnost. Raziskave v okviru projekta so pokazale, da je moč toplotno prevodnost precej znižati z generiranjem politipnih ploskovnih defektov, ki povzročijo anizotropno rast perovskitnih zrn v zgodnji fazi sintranja, kar ima za posledico porozno celično mikrostrukturo. Pri materialih s tovrstno mikrostrukturo smo izmerili električne lastnosti primerljive z gosto keramiko. Možna razlaga za ohranitev in v nekaterih primerih celo zvišanje toplotne prevodnosti pri materialih s precejšnjo poroznostjo je obstoj nizkodimezionalnih prevodnih plasti med ploskovnimi defekti, kar bodo pokazale nadaljnje raziskave v oviru projekta in po izteku le-tega. Politipne napake v perovskitnih zrnih donorsko dopiranega CaMnO3 smo generirali z dodatkom presežka ionov, ki se vgrajujejo na A mesta ABO3 perovskitne strukture. To v termodinamskem ravnotežju povzroči nastanek Ruddleden-Popper-ovih faz, v kinetičnem režimu pa nastanek planarnih defektov-antifaznih mej, katere si lahko razlagamo kot urejanje vrzeli na B mestih, katere nastanejo kot posledica vgrajevanja presežnih A ionov in kisika. S prilagajanjem načina dodajanja presežnega AO smo dosegli pospešeno rast zrn vzdolž nastalih defektov in stem nastanek celične mikrostrukture s čimer smo znižali toplotno prevodnost 3-4 krat. V okviru dosedanjih raziskav zT vrednosti p in n tipov oksidnih termoelektričnih materialov nismo občutno zvišali smo pa definirali nove mehanizme, ki lahko v okviru prihodnjih raziskav privedejo do novih materialov ter do izboljšanja teoretičnih modelov. 4.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Program raziskovalnega projekta je bil razdeljen v tri sklope in sicer: kristalna kemija in mikrostrukturna analiza poznanih oksidov z visokim zT, raziskave novih oksidnih termoelektrikov in načrtovanje prototipnih oksidnih termoelektričnih modulov. Prvi sklop smo v celoti realizirali in spoznanja uporabili pri načrtovanju novih oksidnih termoelektrikov v okviru drugega sklopa. Pri raziskavah v okviru le-tega se je izkazalo, da sinteza materialov s ploskovnimi napakami, kot je bilo načrtovano lahko privede do izboljšanja tako električnih kot toplotnih lastnosti materiala. V okviru drugega sklopa smo raziskali fizikalnega ozadja izmerjenih lastnosti pri raziskanih tipih materialov. V okviru tretjega sklopa pa smo raziskali vpliv elektrodnega materiala in vpliv načina nanašanja le-tega na električne transportne lastnosti. Izbrali smo primerno metodo za realizacijo prototipnih modulov, katere bomo izdelali v okviru nadaljnjih raziskav._ 5.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine4 Raziskovalni projekt smo izvajali skladno z vsebino in časovnimi opredelitvami, ki smo jih navedli v prijavi projekta. 6.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni dosežek 1 1 1. COBISS ID 27467815 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Kemijski razpad kot najverjetnejši vzrok nestabilnost plastnega natrijevega kobaltata ANG Chemical decomposition as a likely source of ambient and thermal instabilities of layered sodium cobaltate Opis SLO Z uporabo kisikove atmosfere smo sintetizirali visoko teksturiran natrijev kobaltat in ovrednotili posebnosti, ki vplivajo na izmerjene vrednosti električne in toplotne prevodnosti z namenom evalvacije praktične uporabnosti materiala. Sistematično smo raziskali vpliv vlažnosti in ugotovili pri katerih pogojih keramika popolnoma razpade. Z mikrostrukturno analizo in termično analizo sklopljeno z masnim spektromertrom smo identificirali kemijske reakcije, ki potekajo pri procesu razpada. ANG With the application of an oxygen atmosphere, we synthesized a highly textured sodium cobaltate. At the same time, we identified its peculiarities that influence the measured parameters to a degree that seriously questions this material's potential for use. We have systematically studied the influence of humidity on the ceramic pellets and found the conditions under which the material completely deteriorates. By performing microstructural and thermal analyses, coupled with a determination of the evolved gases, we identified the chemical reactions that are involved in this process. Objavljeno v The Society; Chemistry of materials; 2013; Vol. 25, no. 23; str. 47914797; Impact Factor: 8.535;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.554; A'': 1;A': 1; WoS: EI, PM; Avtorji / Authors: Vengust Damjan, Jančar Boštjan, Šestan Andreja, Ponikvar-Svet Maja, Budič Bojan, Suvorov Danilo Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 26554407 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Parametrična študija nastanka nukleacijske plasti za nizkotemperaturno rast visokoorientiranih ZnO plasti na steklenih substratih ANG Parametric study of seed-layer formation for low-temperature hydrothermal growth of highly oriented ZnO films on glass substrates Opis SLO Pokazali smo efektivnost nizkotemperaturne hidrotermalne sinteze pri 90°C za rast visokoorientiranih ZnO plasti iz raztopin cinkovega nitrata in natrijevega citrata. Nastanek kontinuernega nukleacijskega sloja s primerno debelino, velikostjo, povezanostjo in orientacijo zrn je glede na prostorsko omejeno rast zrn (SCOG-mehanizem) ključnega pomena za rast (0001) orientiranih gladkih transparentnih in prevodnih ZnO plasti. Plasti zrasle na homogenem nuklecijskem sloju z velikostjo zrn priblizno 20 nm izkazujejo optično prepustnost do 82% in relativno nizko električno upornost. ANG We demonstrate the potential of highly oriented zinc oxide (ZnO) films grown on glass substrates under low-temperature hydrothermal (HT) conditions at 90 °C from aqueous solutions of Zn-nitrate and Na-citrate. Formation of a continuous ZnO seed-layer with proper thickness, grain size, connectivity, and orientation of seed-grains on glass is shown to be essential to achieve conditions for the growth of highly oriented (0001), smooth, transparent, and conductive ZnO films according to the spatially confined oriented growth (SCOG) mechanism. The film grown on homogeneous seed-layer with grain size of about 20 nm showed optical transmittance of up to 82% and relatively low resistivity. Wiley-VCH-Verlag; Physica status solidi. A, Applications and materials science; 2013; Vol. 210, issue 6; str. 1083-1092; Impact Factor: Objavljeno v 1.525;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.554; WoS: PM, UB, UK; Avtorji / Authors: Podlogar Matejka, Vengust Damjan, Richardson Jacob J., Strojnik Martin, Mazaj Matjaž, Trefalt Gregor, Daneu Nina, Rečnik Aleksander, Bernik Slavko Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 27373863 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Mikrostrukturna karakterizacija sodobne keramike ANG Microstructure characterization of advanced ceramics Opis SLO Poglavje v knjigi opisuje mikrostrukturne pojave, ki jih najdemo v sodobnih funkcionalnih keramičnih materialih in sodobne analitske tehnike za raziskavo le-teh. Opisani pojavi in metode delno temeljijo na izkušnjah pridobljenih pri izvajanju projekta. ANG The book chapter describes microstructural features found in advanced functional ceramic materials and advanced analytical methods used for their investigation. The described features and methods are partially based on experience gained through the implementation of the project. Objavljeno v Elsevier; Advanced ceramics for dentistry; 2013; Str. 151-170; Avtorji / Authors: Šturm Sašo, Jančar Boštjan Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji 7.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 28426535 Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Termoelektrični keramični materiali in generatorji na osnovi le-teh ANG Thermoelectric ceramic materials and generators made thereof Opis SLO Patentna prijava opisuje razvoj novih termoelektričnih materialov na osnovi koherentno zraščenih plastnih kobaltatov in načrtovanje termoelektričnih modulov na osnovi le-teh. Koherentno zraščanje omogoča pripravo materialov z visoko stopnjo teksturiranja brez uporabe rigoroznih metod sintranja in tako povečuje ekonomsko učinkovitost proizvodnje tovrstnih materialov. ANG Patent application describes development of new thermoelectric materials based on coherently intergrown layered cobaltates and design of thermoelectric modules based on them. Such intergrowth enables high degree of texturing without applying rigorous sintering methods and thus increases economic viability of material production. Šifra F.06 Razvoj novega izdelka Objavljeno v EP-patent Application No. 14177502.3 Tipologija 2.23 Patentna prijava 2. COBISS ID 28385575 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Kemijski razpad kot najverjetnejši vzrok nestabilnost plastnega natrijevega kobaltata ANG Chemical decomposition as a likely source of ambient and thermal instabilities of layered sodium cobaltate Opis SLO Odlični v znanosti 2013 ANG Excelence in science 2013 Šifra E.01 Domače nagrade Objavljeno v Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije; Odlični v znanosti ...; 2014; 2014; 1. str.; Avtorji / Authors: Vengust Damjan, Jančar Boštjan, Šestan Andreja, Ponikvar-Svet Maja, Budič Bojan, Suvorov Danilo Tipologija 1.25 Drugi sestavni deli 3. COBISS ID 27921959 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Zraščeni termoelektrični kobaltati ANG Integrown thermoelectric layered cobaltates Opis SLO Pokazali smo da plasti oktaedrično koordiniranih kobaltovih ionov, ki so skupen strukturni element NaxCoO2 in Ca3Co4O9, faz dovoljujejo spontano koherentno zraščanje dveh strukturnih tipov, kar povzroči učinkovito teksturiranje in znatno poveča stabilnost polikristaliničnega materiala. Preferenčna rast zrn poteka vzdolž CoO6 ravnin kar omogoči visoko električno prevodnost. ANG We showed that the sheets of octahedrally coordinated Co ions, which are the common structural element of NaxCoO2 and Ca3Co4O9 phases allow spontaneous intergrowth of the two structures leading to significant improvement of environmental stability. Furthermore coherent intergrowth of the two structural types results in effective texturing in polycrystalline material with the preferred grain growth aligned in-plane with common CoO6 layers thus allowing high electrical conductivity. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v Janvani Prakashan Pvt. Ltd.; Book of abstracts & souvenir; 2014; Str. 3940; Avtorji / Authors: Jančar Boštjan, Vengust Damjan, Dražić Goran, Šestan Andreja, Suvorov Danilo Tipologija 1.10 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci (vabljeno predavanje) 8.Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 V pripravi so tri publikacije s področja spontanega teksturiranja in vpliva le tega na visokotemperaturne termoelektrične lastnosti. 9.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine8 9.1.Pomen za razvoj znanosti9 SLO_ Raziskave v zadnjih dveh desetletjih so pokazale , da so materiali s plastno kristalno strukturo glede na kombinacijo električnih in toplotnih transportnih lastnosti najprimernješi kandidati za razvoj novih termoelektrikov. Nekateri tipi plastnih struktur namreč izkazujejo nizkodimenzionalno ujetost elektronov kar povzroči povečanje termonapetosti in prevodnosti materiala. Plastnost omogoča tudi učinkovitejše sipanje elektronov. Za izkoriščanje teh lastnosti plastnih struktur je potrebno polikristalinične materiale teksturirati za kar se največkrat uporablja metode kot so vroče stiskanje in sintranje z električnimi pulzi, ki pa so z industrijskega stališča velikokrat ekonomsko neupravičeni. Projektna skupina je nedvoumno pokazala, da je možno na osnovi koherentno zraščenih struktur s konvencionalnim sintranjem pripraviti materiale z visoko stopnjo teksturiranosti, kar je iz ekonomskega stališča izredno pomembno pri nadaljnjem razvoju področja. Nadalje je projektna skupina z uporabo atomsko ločljivostne mikroskopije in teoretičnih izračunov razkrila do sedaj še neopisane strukturne anomalije med plastmi plastnih kobaltatov. Ugotovitve odpirajo nove možnosti za zniževanje toplotne prevodnosti materialov in s tem nove pristope k načrtovanju termoelektrikov. ANG The research performed during the last two decades indicates that materials with layered crystal structure exhibit combination of electrical and thermal transport properties most favorable for development of new thermoelectric materials. Some types of layered structures confine electrons, which results in an increase of thermopower and electrical conductivity. Simultaneously layered structures effectively scatter phonons, which leads to a decrease of thermal conductivity. To make use of these characteristics of layered structures polycrystalline materials need to be textured for which methods like hot pressing and sintering with electrical pulses are most frequently employed. The project team has shown that coherently intergown structures can be readily sintered to a high degree of texturing using conventional sintering methods, which is economically important for further development of the field. Furthermore the project team discovered, utilizing atomically resolved microscopy and theoretical calculations, so far unknown structural anomalies between the layers of layered cobaltates. These findings point to new possibilities of lowering the thermal conductivity of materials and thus new approaches to the design of thermoelectric materials. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije10 SLO_ Raziskave termoelektričnih materialov sodijo v sklop prizadevanj za trajnostno in ekološko sprejemljivo rešitev energetskega problema. Področje se v zadnjih letih hitro razvija, kar dokazuje vse večje število publikacij in vpetost vse večjega števila raziskovalnih skupin. Projektna skupina je z začetkom raziskav termoelektričnih materialov v Sloveniji odprla novo raziskovalno področje, ki bo v prihodnosti prispevalo k uveljavljanju in prepoznavnosti države v svetu. Nadalje razvoj novih termoelektričnih materialov pomeni možnost povečanja učinkovitosti novih in obstoječih sistemov za pretvorbo energije z lastnim znanjem. ANG_ The research of thermoelectric materials falls in the scope of efforts to find sustainable and ecologically acceptable solution to the emerging energy problem. Increasing number of publications and involvement of numerous research groups indicate that thermoelectrics are a fast growing scientific field. With the research of thermoelectric materials the project team started a new research direction in Slovenia, which will contribute to scientific establishing and recognizability of the country. Furthermore development of new thermoelectric materials represents possibility of increasing efficiency of new and existing systems for energy conversion using locally generated knowledge. iO.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih v F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov V celoti v F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov V celoti — F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih — Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih — F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih — Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih - F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen — Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih — F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen — Uporaba rezultatov Delno — F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen — Uporaba rezultatov Delno — F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen — Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih — F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov 1 Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih v Uporaba rezultatov Delno v F 14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F 18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov V celoti v F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F 24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih v Uporaba rezultatov V celoti v F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov V celoti v F.35 Drugo Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v Komentar ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O ® O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o O o ® G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O O ® G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o ® o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje ® o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije O O O ® G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o o ® G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o o ® G.02.07. Večji delež izvoza o o o ® G.02.08. Povečanje dobička o o o ® G.02.09. Nova delovna mesta o ® o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O O 0 O G.02.11. Nov investicijski zagon o o o 0 G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O O 0 O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti O O 0 O G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o 0 o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o 0 o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja 0 o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave 0 O O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti 0 o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe 0 o o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete O 0 O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj O O O 0 G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 O O O G.07.02. Prometna infrastruktura o o 0 o G.07.03. Energetska infrastruktura o o 0 o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva O O 0 O G.09. Drugo: o o o o Komentar 12.Pomen raziskovanja za sofinancerje11 Sofinancer 1. Naziv Gorenje gospodinjski aparati, d.d. Naslov Partizanska cesta 12, 3320 Velenje Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 92.233 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja i i Šifra 1. Opisali smo kemijski razpad, ki omejuje praktično uporabnost plastnih kobaltatov kot visokotemperaturnih termoelektričnih materialov F.02 2. Opisali smo koherentno zraščanje kristaklnih struktur kot možnost razvoja novih, stabilnih oksidnih termoelektrikov z visoko stopnjo teksturiranja F.01 3. Opisali smo možnost zmanjševanja toplotne prevodnosti z načrtovanim razvojem mikrostrukture termoelektričnih materialov F.01 4. 5. Komentar Program raziskovalnega projekta je bil razdeljen v tri sklope in sicer: kristalna kemija in mikrostrukturrna analiza poznanih oksidov z visokim zT, raziskave novih oksidnih termoelektrikov in načrtovanje prototipnih oksidnih termoelektričnih modulov. Prvi sklop smo v celoti realizirali in spoznanja uporabili pri načrtovanju novih oksidnih termoelektrikov v okviru drugega sklopa. Pri raziskavah v okviru le-tega se je izkazalo, da sinteza materialov s ploskovnimi napakami, kot je bilo načrtovano lahko privede do izboljšanja tako električnih kot toplotnih lastnosti materiala. V drugem sklopu smo raziskali fizikalno ozadje izmerjenih lastnosti pri raziskanih tipih materialov. V okviru tretjega sklopa pa smo raziskali vpliv elektrodnega materiala in vpliv načina nanašanja le-tega na električne transportne lastnosti. Izbrali smo primerno metodo za realizacijo prototipnih modulov. Ocena Razvoj novih materialov za pretvorbo energije je za Gorenje izjemnega pomena za nadaljnje uveljavljanje na konkurenčnem mednarodnem trgu predvsem z vidika njihove uporabe v termoelektričnih modulih, ki so dobra alternativa za klasične hladilne sisteme. Za slednje je značilno, da vsebujejo veliko gibljivih delov (npr. uprajalnik, kondenzator, kompresor) in okolju škodljive pline, medtem ko novi termoelektrični moduli ne vsebujejo gibljivih delov, imajo večjo energijsko učinkovitost, nižjo ceno proizvodnje in so prijaznejši do ljudi in okolja. Kot taki novi termoelektrični moduli in raziskave na področju novih materialov za pretvorbo energije za Gorenje predstavljajo velik strokovni izziv, ki lahko privede tudi do pomembnih finančnih učinkov. 13.Izjemni dosežek v letu 201412 13.1. Izjemni znanstveni dosežek 13.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: in vodja raziskovalnega projekta: Institut "Jožef Stefan" Danilo Suvorov ZIG Kraj in datum: Ljubljana |i3.3.2015 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2015/178 1 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 4 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 5 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 6 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ni voden v sistemu COBISS). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 9 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava sofinancerja" http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija -izvajalka projekta. Nazaj 12 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2014 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2015 v1.00a 8A-33-1B-EE-9C-C2-9A-36-A2-DB-E7-77-59-76-19-33-97-FA-62-A9