近年来，随着化石能源问题的日益严重及新能源的积极开发，能量收集技术越来越受到人们关注。压电材料在能量收集器件中起着能量转换的关键作用。传统的PZT铅基压电陶瓷尽管性能优越，但材料含有大量的铅，在制备和使用过程中对环境和人体造成危害，因而急需发展高性能的无铅压电陶瓷材料。本论文将针对能量收集器件对压电陶瓷材料的性能要求，以含铌前驱溶液为铌源，应用溶胶-凝胶工艺制备得到环境友好的碱金属铌酸盐粉体及陶瓷，并对粉体及陶瓷体系进行相结构、微观形貌和电学性能以及能量转换特性等方面的研究，以获得具有性能优异的压电陶瓷配方。　　首先，采用水基溶胶凝胶法合成了K2Nb4O11纯相粉体。通过研究发现K2Nb4O11为四方钨青铜结构，空间群P4/mbm。Nb-O八面体几何连接方式在K2Nb4O11、K4Nb6O17和KNb3O8化合物转化机制中起重要作用。利用K2Nb4O11纯相粉体烧结成致密陶瓷，基于经验参数△Tm和γ的定量分析，揭示了在低温160K附近明显的弛豫现象。室温下，K2Nb4O11陶瓷具有在较宽频率(1Hz～1MHz)范围内良好的介电性能（εr≈200，tanδ＜0.01），使其成为优秀的电容器电介质材料。通过室温电场极化曲线测试，计算储能密度，结果发现K2Nb4O11陶瓷储能密度最大可达0.072J/cm3。　　其次，通过水基溶胶凝胶方法合成的LNKN(6)+x％Mn纳米粉体晶粒尺寸约为30nm。将该粉体通过SPS技术烧结成致密陶瓷，对陶瓷的结构、形貌及电性能进行详细探讨。研究表明，随Mn掺杂量变化，陶瓷均为正交钙钛矿结构，各电学性能呈现不同变化，主要是由于Mn元素的添加导致陶瓷致密度及氧空位变化所致。根据能量收集用压电材料性能要求计算能量收集系数结果为:当Mn掺杂量为1mol％时，d33·g33取得最大值为2975×10-15m2/N，当Mn掺杂量为2mol％时，η最优值为0.930。　　最后，为了获得更好的电性能，探讨烧结温度对LNKN(6)-1％Mn压电陶瓷的性能影响。结果发现，当烧结温度为810～930℃时，陶瓷获得纯钙钛矿结构，同时也具有较致密的微观形貌与较好的力学性能。烧结温度对陶瓷的介电、压铁电等性能具有一定影响。在烧结温度870℃时，d33·g33值最大，为3054×10-15m2/N，但是能量转换效率η在930℃时取得最大值0.932。