9月24日消息,arXiv预印本(编号2609.29344)刊出加州大学伯克利分校Gerbrand Ceder课题组的最新成果:一套名为CASS(cost-guided autonomous solid-state synthesis,成本引导自主固相合成)的自驱动实验框架,在多组分NASICON钠超离子导体电解质的优化中,仅用78次自主实验就锁定18个有前景的组成。
核心发现与数据:在既有结构框架内做元素取代是先进材料开发的通用策略,但要在庞大设计空间中同时优化目标性能并保持相纯度,传统试错法效率极低。CASS框架的突破在于把成分依赖的可合成性与离子电导率目标动态、同时地纳入聚合成本函数,引导自动化实验平台真正以“自驱动+自学习”模式运行,最终在78次实验内实现离子电导率与相纯度的双目标优化,产出18个候选NASICON配方。
技术背景:NASICON结构(钠超离子导体)是钠离子固态电池最受关注的电解质路线之一,其瓶颈在于多元素取代体系中性能与可合成性往往此消彼长——算出来好的配方造不出来,造得出来的配方性能平平。将合成可及性作为显式成本项纳入贝叶斯式闭环优化,等于把“实验室能不能做出来”提前写进了AI的决策函数,这一思路可迁移至其他固态电解质与功能陶瓷体系。
团队包括Bernardus Rendy、Yuxing Fei、Tanjin He、Matthew J. McDermott、Bin Ouyang、Yan Zeng等,论文于2026年9月24日提交arXiv。对固态电池产业而言,自主实验平台把单轮材料寻优周期从数月压缩到数天量级,钠离子路线的电解质成本与迭代速度有望同步受益。
(来源:arXiv)