电介质陶瓷电容器作为信息社会电子器件的核心器件之一，具有可靠性高、耐高温高压和优异的储能特性，尤其是凭借其较高的功率密度，广泛用于先进脉冲功率系统之中。Bi_0.5Na_0.5TiO₃（BNT）作为无铅铁电陶瓷的典型代表已受到广泛研究。然而，其较大的剩余极化和较低的击穿场强限制了BNT陶瓷在储能领域的应用和发展。本工作通过调控弛豫特征，制备了具有较高储能特性的BNT基介质陶瓷。首先，通过掺杂（Al_0.5Nb_0.5）⁴⁺降低陶瓷的晶粒尺寸实现了击穿场强的提高，同时也对弛豫特性的增强有一定贡献。其次，通过调控Sr和Ca的比例可以进一步提高材料的弛豫特性，实现储能密度的提高。当Ca离子取代量达到0.15时，陶瓷获得了最优的综合性能，在630 kV/cm的电场下，其储能密度为6.4 J/cm³，储能效率达到85%。当电压为300 kV/cm时，其功率密度和工作电流密度分别可以达到154.4 MW/cm³和1 029.6 A/cm²，并且其储能性能在20 ℃到110 ℃温度范围内具有良好温度稳定性（3.4±0.12）J/cm³，79.0%±7.4%，在1 Hz到100 Hz频率范围内具有良好的频率稳定性（3.30±0.01）J/cm³，81.0%±5.5%。

采用传统固相合成工艺制备了（Sr_0.42Na_0.15Bi_0.29Ca_0.07□_0.07）TiO₃-x%ZnO（□表示空位，化学式简写为SNBCT-x%ZnO，质量分数）储能陶瓷，并研究了ZnO掺杂对SNBCT陶瓷结构和储能性能的影响。结果表明：所用组分样品均具有以立方相为主相的钙钛矿结构，并表现出细长的电滞回线。ZnO掺杂有效提高了SNBCT陶瓷的击穿强度，并促进了其储能性能的提升。当ZnO掺杂量为0.5%时，样品在468 kV/cm电场下的有效储能密度（W_rec）达5.16 J/cm³，储能效率（η）为88.2%。通过有限元分析建立了该组分陶瓷的晶粒/晶界模型，模拟了电场作用下样品击穿裂纹的扩展，分析了样品高耐击穿行为的内在机理。此外，样品还具有良好的充放电性能，放电能量密度（W_d）和放电速率（t_0.9）在280 kV/cm电场下分别为2.61 J/cm³和227 ns，同时样品表现出良好的温度稳定性，在脉冲功率系统中展示出良好的应用潜力。

近年来，随着科学技术的发展，高功率密度和快速充放电陶瓷引起了人们的广泛关注。采用流延法和固相烧结法制备了Pb_0.98-1.5xLa_0.02Nd_x（Zr_0.60Sn_0.40）_0.995O₃（x=0，0.02，0.04，0.06，简写为PL100xNZS）反铁电陶瓷，并研究了反铁电陶瓷的相组成、储能性能、介电性能和充放电性能。研究结果表明：PL100xNZS的主晶相为正交相钙钛矿结构，随着Nd³⁺掺杂量的增多，反铁电-铁电相转变电场（E_AFE-FE）增加，故其储能性能增强。当Nd³⁺掺杂量为x=0.04时，陶瓷的储能密度为14.8 J·cm^-3，储能效率为85%。此外，充放电测试结果显示PL4NZS陶瓷具有高的电流密度和功率密度，分别为3 360 A/cm²和504 MW·cm^-3，且放电速度极快，t_0.9为28 ns。该结果表明PL4NZS材料在脉冲功率电容器领域具有重要的应用价值。

开发具有优异综合储能特性的无铅陶瓷电容器是脉冲功率技术领域的迫切需求。相较于其他无铅储能陶瓷体系，NaNbO₃（NN）陶瓷具有结构相变丰富、理论密度低、电学可调性强、轻量化发展潜力大等显著优点，因而备受关注，成为当前的研究热点。基于降低容忍因子稳定反铁电相和增强陶瓷弛豫性的策略，开展了NN基弛豫反铁电陶瓷的制备与储能特性研究。通过引入BiFeO₃和Sr（Ti_0.85Zr_0.15）O₃成功制备了0.9［0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃］-0.1Sr（Ti_0.85Zr_0.15）O₃陶瓷，相较于纯NN陶瓷（0.14 J/cm³、6.39%）和0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃陶瓷（3.55 J/cm³和70.61%），其储能特性显著提升，储能密度（W_rec）与储能效率（η）分别达到了5.22 J/cm³、83.92%。其优异的储能特性源于BiFeO₃和Sr（Ti_0.85Zr_0.15）O₃掺杂对陶瓷的晶粒细化、反铁电相稳定性和弛豫特性的双增强机制。同时，0.9［0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃］-0.1Sr（Ti_0.85Zr_0.15）O₃陶瓷表现出良好的温度及频率稳定性，是一种极具应用前景的电介质储能材料。

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率，因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了（Pb_0.97La_0.02）（Zr_0.6Sn_0.4）O₃（PLZS）反铁电陶瓷，研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性能、反铁电及储能性能。结果表明，不同温度烧结的样品均具有正交钙钛矿结构，且随着烧结温度的升高，陶瓷的致密度逐渐提高、晶粒尺寸也逐渐增大。因此，最佳温度下（1 225 ℃）烧结的陶瓷具有最佳的储能性能，可回收能量密度密度约13.3 J/cm³，储能效率约83.6%。

具有优异储能特能及温度稳定性的电介质电容器是电子工业的理想选择。可用于脉冲功率系统的无铅弛豫铁电陶瓷电容器在低电场条件下表现出较低的有效储能密度（W_rec）。为了解决这一问题，采用传统固相法设计并制备了Ba_0.105Na_0.325Bi_0.325Sr_0.245TiO₃+x%K_0.5Na_0.5NbO₃（BNBST-x%KNN，摩尔分数，x=0、2、4、6、8、10、12）陶瓷，研究了不同KNN掺杂量对BNBST陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能、储能特性和充放电特性的影响规律。结果表明：当x=6时，在较低电场（@140 kV/cm）下即可获得较大的有效储能密度（W_rec=1.8 J/cm³）和较高的储能效率（η=86%）。同时，BNBST-6%KNN陶瓷在-8~215 ℃的宽温度范围内获得了3 128±15%（@1 kHz）的高介电常数，并在80 kV/cm，20~180 ℃，10 000次电循环等条件下，其电储能均保持良好的温度、频率稳定性与抗疲劳特性。此外，BNBST-6%KNN陶瓷的功率密度P_D、放电密度W_d在20~140 ℃温度区间内均能维持良好的温度稳定性，说明其可作为低电场驱动高储能密度脉冲功率电容器制作的候选材料。

随着电力电子系统的不断发展，高功率脉冲电容器的需求增多。电介质电容器因具有放电功率大、充放电速度快及性能稳定等优点，在电力系统、电子器件、脉冲电源等方面发挥着重要作用，广泛应用于民用领域及军事领域。通过熔融压延制备玻璃基体，采用可控结晶工艺研究了不同含量的Bi₂O₃（x=0.0%、1.0%、2.0%、4.0%，摩尔分数）对K₂O-B₂O₃-SrO-Al₂O₃-Nb₂O₅-SiO₂玻璃陶瓷物相演化、微观结构、介电和储能性能的影响。在该玻璃陶瓷中，KSr₂Nb₅O₁₅为主要析出晶相，当Bi₂O₃的加入量为x=2.0%（摩尔分数）时，热处理温度为950 ℃时，玻璃陶瓷样品的储能密度最大可达到1.27 J/cm³，室温下介电常数可达342，是热处理温度为850 ℃时样品介电常数的1.9倍。在脉冲RLC电路测试中，当Bi₂O₃的加入量为x=2.0%（摩尔分数）且施加电场强度为400 kV/cm时，实测储能密度随着热处理温度的升高从1.02 J/cm³增加到1.33 J/cm³。

随着对电子器件高度集成化、小型化的需求，电介质陶瓷逐渐成为脉冲电力电子系统中关键材料之一。其中，具有大的最大极化、小的剩余极化以及低的介电损耗的反铁电储能陶瓷逐渐成为最佳的储能陶瓷材料。采用固相反应法制备了Sm³⁺掺杂的0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃（NN-BF）基弛豫反铁电陶瓷，化学式为（1-x）［0.9NaNbO₃-0.1BiFeO₃］-xSm₂O₃（x=0.01，0.02，0.03，0.04），系统地探究了Sm³⁺掺杂对NN-BF基储能陶瓷物相结构、微观形貌、介电性能及储能性能的影响。结果表明：随着Sm³⁺掺杂量的增加，储能陶瓷的晶粒尺寸和剩余极化均呈现先减小后增大的趋势，而击穿场强、最大极化、储能密度及储能效率均呈现先增大后减小的趋势。此外，由于Sm元素价态不稳定，适量掺杂Sm³⁺可以稳定Fe³⁺的价态，使NN-BF的反铁电相更加稳定。当Sm³⁺的掺杂量为x=0.02时，NN-BF陶瓷反铁电相的稳定性以及铁电相的弛豫性均得到了增强，此时击穿场强达到438 KV/cm，室温下储能密度及储能效率分别为3.67 J/cm³及71.63%，呈现较好的储能性能。

不同维度的无机填料对聚合物基电介质的储能性能有着极大的影响。根据多维协同的理念，将不同维度的氮化硼纳米片（BNNS）和一维二氧化钛纳米纤维（1DTiO₂）引入到聚酰亚胺（PI）中，利用流延法制备了（BNNS-TiO₂-BNNS）/PI复合膜（BTB/PI复合膜）。结果表明：BTB/PI复合膜在10³~10⁶ Hz和25~200 ℃的范围内介电常数保持稳定，介电损耗小于0.025。最佳填料比的BTB/PI复合膜在200 ℃下具备3.04 J/cm³、88%的高储能性能。本工作提出的聚合物基复合膜，为高温聚合物的研究制备提供了一条行之有效的策略。

近年来，陶瓷电介质电容器因其功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、稳定性好等特点而在脉冲功率系统中得到广泛关注。然而环境友好型无铅储能陶瓷的能量密度和能量转换效率普遍偏低，严重制约了实际应用的需求。基于此，采用固相反应法制备了化学组成为（1-x）（0.94Bi_0.55Na_0.45TiO₃-0.06BaTiO₃）-xSr_0.7Bi_0.2TiO₃［简记为（1-x）BNBT-xSBT，其中x=0，0.10，0.20，0.30，0.40］的无铅陶瓷，系统地研究了不同SBT含量对（1-x）BNBT-xSBT陶瓷相结构、微观形貌、介电性能和能量存储性能的影响。通过增加（1-x）BNBT-xSBT陶瓷的SBT含量，其介电弛豫峰逐渐向低温方向移动，并且介电常数的温度稳定性也得到了显著提升，在25.0~343.9 ℃温度范围内的变化量小于±10%。同时，（1-x）BNBT-xSBT陶瓷呈现出类反铁电体的电滞回线特征，其电滞回线的滞后现象随SBT含量增加而减小。当x=0.30时，陶瓷样品表现出细长的电滞回线形状，在192 kV/cm较低电场强度下，有效储能密度可以达到2.16 J/cm³，相应的储能效率约为90%，并且表现出优异的频率稳定性和循环稳定性。

反铁电陶瓷材料由于其相变储能特性，在脉冲电容器领域引起广泛关注。然而，低的储能密度和储能效率难以实现器件的小型化，高功率化，阻碍了基于反铁电陶瓷脉冲电容器的实际应用。本工作采用流延法制备（Pb_（1-1.5x）Tm_x）（Zr_0.55Sn_0.44Ti_0.01）O₃（x=0.00、0.02、0.04、0.06）反铁电陶瓷，通过构建晶界阻抗策略，改善电学性能，提高击穿强度，进而达到提高其储能密度的目的。系统地研究了掺杂不同含量的Tm³⁺，对（Pb_（1-1.5x）Tm_x）（Zr_0.55Sn_0.44Ti_0.01）O₃陶瓷的相结构，微观形貌，介电性能，储能特性，电学性能以及放电行为的影响。结果表明，随着Tm³⁺含量的增加，晶粒逐步细化，界面数量增加，致使反铁电陶瓷由晶界-晶粒阻抗作用转变为晶界阻抗占主导作用。因此，陶瓷系统电阻提高，绝缘性增强，最终导致介电击穿（E_b=490 kV/cm）上升，获得了高的储能密度（W_rec=9.37 J/cm³），高的储能效率（η=77%）以及较好的放电能量密度（W_dis=5.5 J/cm³）。此外，（Pb_（1-1.5x）Tm_x）（Zr_0.55Sn_0.44Ti_0.01）O₃陶瓷在30~120 ℃温度范围内，储能密度变化小于8%，具有良好的温度稳定性，是一种优异的高温脉冲功率电容器材料，为脉冲功率电容器的设计提供一种新的思路。

反铁电多层陶瓷电容器（MLCC）作为储能器件在脉冲功率技术、电力电子技术等领域具有重要的应用。与常规的Ⅰ类或Ⅱ类陶瓷电容器不同，反铁电电容器在出厂前会进行极化处理并标记极性。该极化过程可能对反铁电MLCC的应用带来影响，因此有必要研究反铁电陶瓷材料及电容器的极化特性。本工作采用固相反应法制备了电滞回线形状为“方直”和“细斜”的两类典型的反铁电陶瓷样品，通过对比未经极化与经过极化处理样品的电滞回线，分析预极化对反铁电陶瓷性能及储能密度的影响。通过不同温度退极化后反铁电陶瓷材料与MLCC电容值的差异，分析得出退极化现象对其性能的影响。结果表明：反铁电陶瓷材料及电容器未经过预极化或退极化后，极化强度、电容值与脉冲放电电流峰值均有所下降，且退极化程度均会随着温度升高而升高。对于“方直”型反铁电陶瓷材料，极性现象对其影响较为显著，而对于“细斜”型反铁电陶瓷材料，极性现象影响较为微弱。该研究对反铁电MLCC在实际应用中如何正确发挥出其优异的性能具有重要的意义。

介电电容器具有重量轻、充放电速度快、功率密度高等优点，在航空航天储能器件领域的作用日益凸显。采用模板法与电泳沉积法相结合制备了多尺度结构的柔性复合电介质材料钛酸钡/聚二甲基硅氧烷（BTO/PDMS），研究了其微观无序、有序结构对介电性能的影响，并通过理论模拟对其介电与介电强度性能进行了系统分析，为提高复合电介质储能密度的研究提供了理论铺垫。结果表明：当BTO含量达到10.16%（质量分数）时，复合材料的相对介电常数在1 000 Hz时提升到85（纯PDMS的相对介电常数仅为2.75）；当BTO的体积分数在5%~20%之间变化时，介电常数随BTO含量的增加呈线性增加；此外，通过调控BTO形貌的有序定向结构（如四方或蜂窝定向结构），介电性能得到提升，某些特定方向的介电强度性能显著提高；将聚偏氟乙烯（PVDF）和PDMS复合形成核壳结构，常数略有提升，填料与基体的介电性能差异减小，介电强度性能得到提升。

弛豫铁电薄膜电容器因具有细长电滞回线和高能量转化效率成为介电储能应用的理想选择。本工作采用溶胶凝胶法在沉积有LaNiO₃缓冲层的云母基底上直接制备了柔性Pb_0.99Sm_0.01（Mg_1/3Nb_2/3）_0.68Ti_0.32O₃（PSMNT）薄膜，系统研究了柔性PSMNT膜的微观结构、介电、铁电和储能性能。X射线衍射结果表明薄膜样品为单一钙钛矿相。扫描电子显微镜结果显示薄膜的晶粒尺寸均匀且致密。在极化特性方面，所制备的柔性PSMNT薄膜因具有弛豫性，其电滞回线呈现出纤细束腰特征，在外加电场2 468 kV/cm下，其最大饱和极化为74.5 μC/cm²，剩余极化为16.4 μC/cm²。薄膜电容器击穿前最大可释放能量密度和储能效率分为40.7 J/cm³和70%，并且表现出较好的频率（1~20 kHz）和温度（25~120 ℃）稳定性。此外，样品借助云母衬底可实现优异的可弯折性，在弯曲半径R低至2 mm和弯曲疲劳循环1 000次（R=4 mm）后，其储能性能仍可保持。此研究表明以云母为基底的PSMNT弛豫薄膜在柔性储能领域具有很大的应用潜力。

高功率密度、高能量密度玻璃陶瓷电介质材料在小型化、轻量化、集成化脉冲功率器件领域具有重要的应用价值。通过高温熔融结合温度控制结晶工艺制备出不同La³⁺掺杂量铌酸锶钡基玻璃陶瓷。测试结果表明：稀土离子La³⁺掺杂可以提高玻璃陶瓷的结晶度与钨青铜结构Ba_0.5Sr_0.5Nb₂O₆相含量，从而提高了铌酸锶钡基玻璃陶瓷的相对介电常数，La³⁺掺杂铌酸锶钡玻璃陶瓷具有出色的温度稳定性和较低的损耗。稀土离子La³⁺掺杂可以改善铌酸锶钡基玻璃陶瓷的微观结构同时降低玻璃陶瓷的界面激活能，从而提升玻璃陶瓷的耐击穿场强。对于La³⁺掺杂的摩尔分数为1.0%时，玻璃陶瓷的耐击穿场强达到了1 458 kV/cm，其相应的介电常数为96.3，最高的储能密度达到9.36 J/cm³，是未掺杂铌酸锶钡玻璃陶瓷的能量密度2.25倍。该研究对开发高储能密度玻璃陶瓷提供了一种实验思路。

高性能的铁电纳米材料经常被填充进聚合物，来提高聚合物电容器的储能性质。通过水热法合成了结晶性好、长径比高的KNbO₃纳米线，并与偏氟乙烯-六氟丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯聚合物复合制备了复合薄膜。KNbO₃纳米线大幅度提高了复合薄膜的极化强度，略微降低了复合薄膜的击穿场强。当KNbO₃纳米线的填充量为7.5%（质量分数）时，储能性能达到最优值，此时复合薄膜的储能密度为14.3 J/cm³，储能效率为72%。本工作证实KNbO₃纳米线填料可以有效增强复合薄膜的储能性质。

近年来随着电子元件产业的快速发展，高能量密度以及快速充放电的电容器成为新的研究热点，这对于脉冲功率电容器的储能密度及效率提出了更高的要求。通过引入Sr_0.7Bi_0.2ZrO₃（SBZ），提高了Na_0.5Bi_0.5TiO₃（NBT）陶瓷的储能密度和效率。SBZ的加入将T_m（最大介电常数温度）从309.03 ℃降到240.15 ℃，同时还增强了弛豫性。在265 kV·cm^-1的电场强度下，样品0.8NBT-0.2SBZ陶瓷同步实现了较高的可回收能量密度（W_rec=3.15 J·cm^-3）和能量效率（η=76.05%）。此外，在150 kV·cm^-1的电场强度下，实现了出色的温度稳定性（20~120 ℃）和频率稳定性（1~100 Hz），以及在120 kV·cm^-1下，0.8NBT-0.2SBZ陶瓷获得超大的功率密度（P_D=11.31 MW·cm^-3），超快的放电时间（t_0.9=52.6 ns）。结果表明，0.8NBT-0.2SBZ陶瓷有望应用于宽温，宽频的大功率脉冲设备中。

为满足不断增长的高性能储能设备需求，亟需研发能量存储性能出众的电介质电容器。采用传统固相反应法制备了（1-x）（0.75Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.25BiFeO₃）-xNa_0.73Bi_0.09NbO₃（x=0~0.4）（简称BKT-BF-xNBN）样品。在380 kV/cm电场下，样品表现出良好的储能性能，可实现可回收能量密度W_rec=4.23 J/cm³和效率η=81.2%。NBN的引入对BKT基陶瓷的微观结构与弛豫性产生了显著影响，导致晶粒尺寸减小、陶瓷更加致密，并诱导促使极性纳米区域的形成。此外，样品还具有出色的充放电性能（放电时间t_0.9<75 ns，放电电流密度C_D=757.9 A/cm²，放电功率P_D=94.7 MW/cm³）。这些结果表明BKT-BF-xNBN无铅铁电体在超级（电介质）储能电容器领域具有广阔的前景。

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_0.7Bi_0.2TiO₃（SBT）基储能陶瓷，研究了掺杂不同含量ZrO₂对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击穿机制的影响。结果表明：Zr元素部分以Zr⁴⁺形式溶解于SBT晶格中，其余以ZrO₂形式存在晶界和晶粒表面；储能密度的提升主要依赖于介电击穿强度（E_b）的增强，可能的物理机制，包括晶粒尺寸、带隙、阻抗和激活能等，协同促进了E_b的提高。在所研究的材料中，SBT-2%（质量分数）ZrO₂陶瓷具有最好的储能性能，可恢复储能密度W_rec=5.57 J/cm³，能量效率η=88.97%；即使在经过5×10⁴次循环后也能表现出良好的性能稳定性（W_rec变化幅度<1%），是一种非常有前景的脉冲功率储能电容器候选材料。

电介质电容器由于具有超高的功率密度、超快的充放电速率，被广泛应用于脉冲功率电子设备。利用传统固相反应法合成了（1-x）{0.88（Ba_0.6Ca_0.4）TiO₃-0.12Bi［Zn_2/3（Nb_0.85Ta_0.15）_1/3］O₃}-xCeO₂陶瓷（BCT-BZNT-xCe，x=0，0.010，0.015，0.020，0.025）。研究了稀土Ce对0.88（Ba_0.6Ca_0.4）TiO₃-0.12Bi［Zn_2/3（Nb_0.85Ta_0.15）_1/3］O₃陶瓷相结构、微观形貌、介电和储能性能的影响。结果表明：随着Ce含量的增加，陶瓷的晶粒得到细化，介电常数和介电损耗减小。此外，Ce的引入显著增强了样品的饱和极化和击穿电场强度。当x=0.02时，陶瓷在600 kV/cm的电场强度下获得了极高的可回收储能密度5.49 J/cm³和储能效率89.4%，同时具有超快的充放电速率（t_0.9=23.8 ns）。样品BCT-BZNT-0.02Ce呈现出优异的综合性能，使其在脉冲功率领域具有很好的发展潜力。

由于薄膜电容器具有低极性，绝缘阻抗高，频率响应宽等优点，具有旁路、去耦、滤波和储能的功能，广泛应用于通信、电子、航空航天、医疗设备、新能源等行业。近年来，由于行业的发展，低介电损耗、高击穿场强与高能量密度的新型介电材料的研发变得愈发重要。采用氙重离子束对聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）进行辐照改性，系统地研究了辐照注量对材料微观结构、介电性能和储能性能的影响。结果表明，¹²⁹Xe²⁷⁺快重离子辐照促进了优势相变与表面交联结构形成，提高了材料的储能效率与击穿场强。同时，辐照断键提高了材料的介电常数，增强了有效极化。多种效应协同作用下，成功制备了高击穿场强（540 MV/m）、高放电能量密度（16.3 J/cm³）的辐照改性聚合物材料，为促进聚合物介质电容器的发展提供了理论与实验依据。

无铅（Bi_0.5Na_0.5）TiO₃（BNT）基弛豫铁电薄膜以其高Curie温度和大极化在介质储能中受到广泛关注，然而较低的击穿电场限制了它们的应用。选择Sr_0.7Bi_0.2TiO₃（SBT）作为固溶组元，通过组分调控提高薄膜击穿强度，优化储能性能。结果表明：BNT-xSBT薄膜均为单一钙钛矿结构，没有明显的第二相。随SBT含量增加，晶胞参数先增大后降低，介电常数略微下降，介电损耗保持稳定，击穿强度先上升后降低。最终，在最优组分样品BNT-0.40SBT中获得了3 622.25 kV/cm的高击穿强度和85.99 J/cm³的高储能密度。这种优异的能量存储密度和出色的稳定性，表明样品BNT-0.40SBT是脉冲功率和电力电子应用电容器的有前途的候选者。

BaTiO₃（BT）作为一种典型的无铅铁电陶瓷被广泛的研究，然而大的剩余极化以及施加电场后的极化翻转损耗限制其进一步应用。通过在BT陶瓷中引入Bi_0.5Na_0.5TiO₃-Sr_0.7La_0.2TiO₃（BNT-SLT）组元调控弛豫性，从而实现高的储能性能。研究结果表明，随着BNT-SLT含量的增加，BT陶瓷的弛豫性明显提高。因此，0.55BT-0.45（BNT-SLT）陶瓷在低电场280 kV/cm时实现了高的储能密度：W_rec约为3.12 J/cm³和效率η约为93.3%。同时，该陶瓷具有优异的频率稳定性、温度稳定性及疲劳特性。以上结果表明，经过弛豫性调控的BT基铁电陶瓷在储能领域有着巨大的应用潜力。

铌酸钠（NaNbO₃）基无铅陶瓷具有超高的储能密度，在高功率介电储能电容器领域引起了广泛关注。然而，纯NaNbO₃陶瓷在室温表现为矩形形状的类铁电电滞回线，并伴随着大的回滞和高的剩余极化强度，往往导致大的能量损耗。为优化NaNbO₃的储能性能，基于相界调控策略采用传统固相法制备了（1-x）NaNbO₃-xCaTiO₃（0.08≤x≤0.18）陶瓷，并使用CuO作为助烧剂。结果表明，该体系在0.09≤x≤0.16范围内存在因晶体结构改变而引起的多晶型相界区域，其中相界组分0.84NaNbO₃-0.16CaTiO₃在590 kV/cm时的最大极化强度为42.2 μC/cm²，可逆储能密度达到6.1 J/cm³，储能效率为77%。同时该陶瓷表现出良好的频率和温度稳定性，以及优异的放电性能。为铌酸钠基高性能储能电容器材料的开发提供了新思路。

随着风电、光电等绿色能源的利用和对大功率电力电子装备需求的增加，大功率储能器件受到了广泛的关注，而具有高储能密度和高储能效率的（Pb, La）（Zr, Sn, Ti）O₃（PLZST）反铁电体陶瓷用于超级介电储能电容器具有明显的优势。但是，受到陶瓷本身高烧结温度（1 200~1 300 ℃）的限制，难以适应贱金属内电极多层陶瓷电容器的应用。为了适应贱金属铜（Cu）内电极的烧结，将玻璃粉MgO-Al₂O₃-ZnO-B₂O₃-SiO₂（MAZBS）添加到（Pb_0.97La_0.02）（Zr_0.55Sn_0.41Ti_0.04）O₃（PLZST）反铁电体陶瓷中，使烧结温度低于铜内电极的熔点。研究结果表明：当添加了玻璃粉MAZBS的质量分数为0.75%时，PLZST陶瓷在较低的温度（930 ℃）下可以实现致密烧结，且陶瓷在室温和外加电场300 kV/cm下具有较高的放电储能密度（6.08 J/cm³），和储能效率（77%）。

电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器，具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势，在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而，电介质电容器的储能密度相对较低，限制了其应用范围，因此如何提高其储能密度成为当前研究的重点之一。此外，电介质储能陶瓷薄膜材料种类繁多、制备工艺复杂，因此选择合适的材料体系和制备工艺至关重要。本文总结了电介质储能陶瓷薄膜材料的研究进展，重点讨论了6种类型的材料，包括线性电介质、顺电材料、铁电材料、弛豫铁电材料、超顺电材料和反铁电材料。此外，进一步总结了目前常用的提升电介质储能陶瓷薄膜材料储能性能的方法。期望本文的研究成果能够对开发新一代高性能电介质储能陶瓷薄膜提供有价值的参考。

电介质材料是决定电介质电容器储能特性的关键材料。聚合物基复合电介质因综合了聚合物基体和改性填料的独特优势已成为目前极具发展潜力的储能电介质材料。然而，当前高度集成化和小型化的能源动力系统对电介质电容器的储能性能提出了更高的要求，而改善性能的根本在于进一步提升聚合物基复合电介质的储能密度。本工作比较了不同种类聚合物基电介质复合材料的性能特征，总结了其结构特点和设计思路，从多尺度结构和界面工程调控等方面回顾了提升复合电介质储能性能的方法，包括调控填料的微观结构、构建宏观层状结构、纳米涂覆聚合物表面、聚合物分子结构设计等策略。最后，总结了当前聚合物基复合电介质材料面临的挑战和未来的发展趋势。

反铁电材料因具有独特的双电滞回线特征而受到了学术界广泛关注。目前反铁电材料相关研究的深入性和全面性不足，仍阻碍了其在更多领域的应用。因此，进一步研究和开发反铁电材料，对于推动科技的发展和社会的进步具有重要意义。本文综述了反铁电材料铪酸铅的研究现状，发展趋势及应用前景。详细介绍了铪酸铅基材料的基本储能性能参数、晶体结构、相变机制、离子掺杂改性以及制备工艺等。研究表明：铪酸铅反铁电材料具有快速充放电，极高的功率密度和能量密度以及杰出的电卡效应，这在储能和固态制冷等领域具有广泛的应用前景。

高性能环境友好型NaNbO₃（NN）基储能介质陶瓷由于其功率密度高、放电时间短，在脉冲功率电子器件方面具有广泛的应用。优异的储能性能及其温度稳定性、抗疲劳特性及工艺重复性等综合性能是NN基无铅陶瓷被广泛应用的前提。本文主要综述近几年来国内外有关NN基储能陶瓷的相结构调控、微观形貌优化、掺杂改性（A位、B位及A/B位共掺）以及相关机理研究方面的进展和动向。最后，对NN基无铅储能陶瓷在原料制备、烧结工艺、成型工艺、理论研究和器件研制方面的未来发展进行展望。