En una batería de litio-azufre, el azufre tiende a disolverse y migrar hacia el otro electrodo, haciendo que la batería pierda carga en decenas de ciclos. Para retener a la fugitiva, se coloca una película separadora entre los electrodos. La película de polietileno común deja pasar los iones de litio, pero con ellos también se cuelan las moléculas de azufre.
Los investigadores vistieron esa película con capas finas: níquel, cobalto y cerámica LAGP, que conduce iones de litio como un pasillo para mensajeros. Aplicaron los recubrimientos mediante pulverización con haz de iones, como pintura en aerosol, pero con partículas del tamaño de átomos. Luego probaron en una celda con electrolito líquido qué tan bien retiene el azufre la película.
La mejor combinación fue el sándwich de cerámica y cobalto: retenía las moléculas de azufre y no se degradaba con el tiempo. El níquel solo cedía rápidamente, probablemente por reacciones secundarias o desprendimiento. En cambio, incrustar níquel directamente en el polietileno casi no cambió nada.
La película con cerámica y cobalto es como un torniquete que solo deja pasar iones de litio y bloquea el azufre. Esto prolonga la vida de la batería y la acerca a la producción en masa.
El azufre es uno de los materiales más baratos para baterías: abunda en los desechos de la refinación del petróleo, y el par litio-azufre teóricamente almacena varias veces más energía por kilogramo que una batería de iones de litio convencional.