近年来，随着全球能源和环境问题日益加剧，无污染、高性能介电储能材料的研发已成为电子电气领域的研究重点之一。NaNbO3是一种无铅反铁电功能材料，对其储能特性的调控有望使其在脉冲功率设备中得以应用。本论文以NaNbO3作为研究对象，通过SrY0.5Nb0.5O3掺杂、Bi3+改性，从结构调控和弛豫增强两方面研究了掺杂改性和制备工艺对NaNbO3陶瓷物相组成、显微结构、介电特性、击穿性能和储能特性的影响。
　　本论文采取传统固相法制备了xSrY0.5Nb0.5O3-(1-x)NaNbO3(x=0.05，0.1，0.15，0.2)陶瓷，研究了SrY0.5Nb0.5O3掺杂对NaNbO3基材料体系的结构及性能的影响。实验结果表明，SrY0.5Nb0.5O3掺杂提高了材料的致密度，并使晶粒尺寸随之增大。随SrY0.5Nb0.5O3掺杂量的增加，材料的介电常数和击穿强度均呈先增后减的趋势。当x=0.1时，介电常数(εr)和击穿强度(Eb)取得最大值，分别为1845和157kV/cm，此时材料的有效储能密度(Wrec)达到最大，为1.27J/cm3。此外，SrY0.5Nb0.5O3的掺杂减少了界面极化，增强了弛豫特性，从而使材料的储能效率(η)大大提高，当x=0.2时，储能效率达到最大，为68.90%。
　　鉴于xSrY0.5Nb0.5O3-(1-x)NaNbO3陶瓷的烧结温度高且烧结温区窄，同时高温下Na挥发不利于提高材料的击穿强度，为了进一步优化材料体系的储能特性，研究了Bi3+改性NaNbO3陶瓷体系的结构及性能。实验结果表明，Na(1-3x)BixNbO3陶瓷的烧结温区为1175℃~1250℃，相比于xSrY0.5Nb0.5O3-(1-x)NaNbO3陶瓷显著降低。Bi3+的掺杂使材料体系的致密度提升，晶粒尺寸增大(x从0.05变化到0.2，平均晶粒尺寸从4.33μm增大到7.98μm)，介电常数和击穿强度先增大后减小。当x=0.1时，材料体系的界面极化最少，弛豫特性最好，储能特性最优：εr=1802，Eb=181kV/cm，Wrec=1.59J/cm3，η=64.14%。
　　为了进一步提高Na0.7Bi0.1NbO3陶瓷的储能特性，研究了不同原料选择对材料预烧粉体相结构的影响，以及两步烧结工艺对瓷体结构和性能的影响。实验结果表明，选用国药Na2CO3、上海试二Bi2O3和羚光电子Nb2O5作为反应原料，可在相对温度较低的800℃，6h的预烧条件下制备出杂质含量低的Na0.7Bi0.1NbO3粉体。相比于传统烧结工艺，两步烧结法可以有效提高材料致密度，减小晶粒尺寸，减少界面极化，提高击穿强度。当采用两步烧结法的窗口温度为1000℃，保温时间为2h时，样品拥有综合最佳储能特性，其平均晶粒尺寸减小到4.26μm，击穿强度提高到214kV/cm，有效储能密度增大到2.77J/cm3，储能效率提升至82.55%。