Der Vater der chinesischen Batterieindustrie

Von der Grundlagenforschung bis zur Kommerzialisierung: Chinas Erfolg liegt nicht nur darin, mehr Batterien als andere Länder zu produzieren, sondern fast die gesamte Wertschöpfungskette der Batterieindustrie aufzubauen – von der Mineralienveredelung über die Herstellung von Elektrodenmaterialien bis zur Produktion von Batteriezellen.

Anfang Juli dieses Jahres erhielt er von China den Nationalen Preis für herausragende Wissenschaft und Technologie 2025.

In einer Pressemitteilung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), wo er sein ganzes Leben arbeitete, wurde er als "Vater der chinesischen Batterieindustrie" bezeichnet. Dieser Titel würdigt nicht nur seine wissenschaftlichen Beiträge, sondern auch seine besondere Rolle, Grundlagenforschung in eine strategische Industrie für das bevölkerungsreichste Land der Welt zu verwandeln.

Aufgewachsen im Licht einer Öllampe

Kaum jemand kann sich vorstellen, dass der Mann, der China zur globalen Lithium-Batterie-Macht machte, in den Bergen von Jialing in der Provinz Sichuan mit dem schwachen Licht einer Öllampe aufwuchs.

Chen wurde 1940 in eine arme Bauernfamilie geboren, und seine Kindheit war sehr schwer. In der Mittelschule musste er jedes Wochenende dutzende Kilometer laufen, um Reis und Essen von zu Hause zur Internatsschule zu bringen. Erst bei der Aufnahmeprüfung für die Oberschule sah er zum ersten Mal elektrisches Licht. Für einen Jungen, der in der Dunkelheit der Berge aufwuchs, war Strom nicht nur Komfort, sondern auch ein Symbol für Fortschritt. Diese Erfahrung prägte ihn und weckte in ihm den Wunsch, in der Elektrizitätsbranche zu arbeiten, um mehr Menschen Licht und Komfort zu bringen.

Chen Liquan spielte eine besondere Rolle dabei, China zum größten Produzenten von Lithium-Batterien der Welt zu machen. Grafik: My Hanh

Nach seinem Abschluss an der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas im Jahr 1964 begann Chen am Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften mit der Forschung an Materialien mit Kristallstruktur. Dieses Wissen über Materialwissenschaften wurde später wichtig für die Entwicklung fortschrittlicher Batterietechnologien.

1976, während eines Forschungsaufenthalts am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart (Deutschland), entdeckte er zufällig das große Potenzial von Lithiumnitrid für die Herstellung von Festkörperbatterien: Eine kleine Lithiumnitrid-Batterie in Knopfgröße hatte eine viel höhere Energiedichte als normale Blei-Säure-Batterien und eröffnete Aussichten für die Entwicklung von Batterien für Elektroautos.

Zu dieser Zeit gab es eine weltweite Ölkrise. Diese Krise zeigte, dass Chinas Energieversorgung zu stark von Importen abhing. Chen war überzeugt, dass eine Energierevolution, die Öl ersetzt, unvermeidlich war, und dass Festkörper-Lithium-Batterien dabei eine zentrale Rolle spielen würden.

Da er dies als strategische Richtung für die nationale Energiesicherheit erkannte, schrieb er an die Chinesische Akademie der Wissenschaften und bat darum, seine Forschung von Kristallstrukturen auf die Ionenleitung in Festkörpermaterialien umzustellen – ein völlig neues Gebiet, das in China noch niemand erforscht hatte.

Forschung in einem "Hühnerstall-Labor"

1978 kehrte Chen nach China zurück und begann mit der Lithium-Batterie-Forschung unter fast unmöglichen Bedingungen. China hatte damals keine Technologie, keine speziellen Geräte und kein ausgebildetes Personal auf diesem Gebiet. Der Weg war voller Unsicherheiten und Hindernisse.

1981 gründete er mit Unterstützung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften das erste Labor in China, das sich mit der Diffusion und dem Transport von Ionen in festen Materialien beschäftigte, um Lithium-Batterien herzustellen. Da es an Einrichtungen fehlte, baute das Team einen Hühnerstall in ein Labor um. In der Mitte des Raumes stand noch ein alter Strommast, und bei Regen tropfte Wasser auf den Boden.

"Damals war die Forschung an Lithium-Batterie-Materialien ein Nischengebiet mit ungewisser Zukunft", sagte Dong Ming, einer von Chens Schülern. "Um diesen Weg zu wählen, brauchte man nicht nur eine scharfe Vision, sondern auch Mut und Tapferkeit."

Da Lithiumsulfid (Li2S) – ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Lithiumnitrid (Li3N) – auf dem heimischen Markt nicht erhältlich war, stellte Chen es selbst her, indem er Schwefel mit geschmolzenem Lithium reagieren ließ. Er benutzte einfache Geräte und baute ein provisorisches Reaktionssystem. Er leitete Schwefelpulver durch ein Glasrohr, um ein Vakuum zu erzeugen.

Das war ein gefährlicher Prozess. "Einmal schlug Feuer aus dem Rohr, als Schwefel mit Lithium in Kontakt kam", erzählte Chen. "Ich trat sofort zurück. Zum Glück habe ich mich nicht verbrannt."

Trotz der schlechten Bedingungen veröffentlichten Chen und seine Kollegen in nur drei Jahren über 30 Artikel. Sie arbeiteten Tag und Nacht, mit nur kurzen Pausen. Bis 1988 stellte Chens Team die erste Festkörper-Lithium-Batterie Chinas her, obwohl die Kommerzialisierung noch in weiter Ferne lag.

Loslassen, um weiterzukommen

Die Lage änderte sich 1991 dramatisch, als der japanische Konzern Sony die Kommerzialisierung von Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyt ankündigte, während die Festkörperbatterie-Forschung noch nicht in die Massenproduktion gehen konnte.