电子工业系统集成化和小型化的快速发展,迫切需要应用于脉冲功率和混合动力车等领域的储能元器件具有高功率密度,快速充放电和高储能密度等优异性能。介电陶瓷因功率密度高、温度稳定性好等优点而成为研究热点,但较低的储能密度却限制了介电陶瓷在储能领域的应用。本文选取BaTiO₃（简称BT）,Na_0.5Bi_0.5TiO₃（NBT）和Ba_1-xSr_x TiO₃（BST）三种典型的铁电陶瓷作为研究对象,系统地研究了外离子掺杂对铁电陶瓷相结构、微观形貌、介电、铁电和储能性能的影响。利用离子掺杂固溶,将三种典型的铁电体陶瓷转变为弛豫铁电陶瓷,降低其剩余极化和矫顽场,同时提升陶瓷的电击穿场强,进而有效增强陶瓷的弛豫特性,最终获得较高的储能密度和效率。采用传统的固相反应制备了（1-x）BaTiO₃-xCaSnO₃（x=0.05,0.10,0.15,0.20）无铅储能陶瓷,研究了CaSnO₃掺杂对铁电陶瓷BaTiO₃的影响。研究结果表明Ca²⁺和Sn⁴⁺分别占据A位和B位,且随CaSnO₃含量的增多,样品的相结构由以四方相为主转变为以立方相为主。陶瓷样品的微观结构非常致密,在x=0.15时,相对密度高达99%;而且掺入CaSnO₃后降低了样品的平均晶粒尺寸。CaSnO₃对陶瓷具有明显的展峰和向低温方向移峰的作用,显著增强了陶瓷的弛豫特性。CaSnO₃可有效降低剩余极化和介电损耗,从而提高储能效率。击穿场强在x=0.15时达到230 kV/cm,其储能密度达到1.57 J/cm³。掺杂x=0.15 CaSnO₃的BaTiO₃陶瓷展现出良好的温度、频率稳定性和抗疲劳性能。采用固相法制备了0.5Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.5SrTiO₃-xCuO（x=0,0.01,0.015,0.02）无铅陶瓷。研究了CuO对NBT-ST的结构和电学性能的影响。研究结果表明CuO成功固溶进入NBT-ST中,陶瓷呈典型的钙钛矿结构。所有样品均比较致密,晶粒分布相对均匀,且CuO的加入可有效抑制平均晶粒尺寸。掺入CuO后,陶瓷的剩余极化减小,且击穿场强明显有所增大,所有陶瓷组分均展现了较强的弛豫特性。当x=0.01时,陶瓷的击穿场强达到最大（240 kV/cm）,获得了2.01 J/cm³的高储能密度。对于掺杂量为x=0.01的陶瓷,在一定温度（30¹50℃）或者频率范围（0.2²00 Hz）内其储能密度均可维持在1.1 J/cm³左右,说明具有良好的温度和频率稳定性。此外,该组分还展现了良好的脉冲功率性能。利用固相法制备了（1-x）Ba_0.95Sr_0.05TiO₃-xBi(Mg_2/3Nb_1/3)O₃（x=0,0.15,0.20,0.25）无铅陶瓷,研究了BST-x BMN陶瓷的结构和介电、铁电和储能性能。研究结果表明纯的BST陶瓷属于四方相,掺入BMN后,陶瓷转变为赝立方相结构。随BMN的加入,陶瓷的剩余极化减小,击穿场强显著增加,陶瓷发生了从铁电体到弛豫铁电体的转变,增强了弛豫特性,有利储能的提升。当x=0.15时,击穿场强提高至210 kV/cm,储能密度为1.46 J/cm³。在变温测量范围（40¹20℃）内,掺杂量x=0.01陶瓷的储能密度维持稳定,且效率维持在80%左右。综上,通过离子掺杂,将三种典型的铁电体转变为弛豫铁电体,可有效的提高介电陶瓷的弛豫特性,从而显著改善无铅铁电陶瓷的储能性能。