随着陶瓷电介质电容器的广泛应用和迅猛发展,高储能密度材料紧需程度越来越高。NBT具有良好的铁电性,极化强度高,且易发生铁电相/弛豫相转变,ST是先兆性铁电体,室温下无铁电性,但ST可以与NBT以任意比例固溶,调节NBT的相变温度和相结构。0.75NBT-0.25ST为准同型相,此成分陶瓷的饱和极化强度很高,但剩余极化强度也很高,击穿场强不大限制了其储能应用。针对这些问题,本文通过掺杂“离子对”和添加耐击穿的稳定材料进行复合改性,降低NBT-ST陶瓷的剩余极化强度,并提高其击穿场强,达到提升NBT-ST基储能性能的目的。在NBT-ST中掺杂Nb2O5来引入Nb5+取代ABO3结构中的Ti4+,逼迫Ti4+变价为Ti3+,构造出Nb5+-Ti3+离子对,离子对的形成改变了周围的电场和应力场,降低剩余极化强度以达到电滞回线“瘦腰”的目的。结果表明,Nb5+的掺杂在降低剩余极化强度的同时,也降低了饱和极化强度,当Nb5+掺杂含量为2.5 mol.%的陶瓷的Pm与Pr的差值最大,在此掺杂含量的基础上进行引入第二相复合改性是能保持较高有效的极化强度,此时陶瓷的击穿场强为50 k V/cm有效储能密度为0.367 J/cm~3,储能效率为63.2%。在掺杂Nb5+的基础上添加SiO2复合改性,SiO2作为玻璃相添加在预烧粉中烧结得到的陶瓷晶粒较小,起到助烧剂的作用,改善陶瓷的结构;此外,存在于晶界处的非晶SiO2玻璃可以减缓电介质在电场作用下的应力改变,从而提高陶瓷的击穿场强。结果表明,SiO2的添加在提高陶瓷的击穿场强同时,也降低了饱和极化强度,当SiO2含量为1 mol.%时有效储能密度最大,为0.615 J/cm~3,此时击穿场强为75 k V/cm,储能效率为75.3%。在掺杂Nb5+的基础上添加高熵氧化物复合改性,高熵氧化物的五种金属离子形成一种联合晶格,其无序性较高,类似于玻璃相,它阻碍了晶格中缺陷的迁移,所以能够保持材料的高稳定性的基础上,提高击穿。当高熵氧化物含量为4 mol.%时,陶瓷的击穿场强最高为90 k V/cm,此时有效储能密度最高为0.885 J/cm~3,储能效率也最高为86.1%。因此,高熵氧化物复合Nb5+掺杂的NBT基陶瓷的实验内容为探究更大的Pm-Pr、击穿场强、有效储能密度和储能效率带来了新的期望。