陶瓷介质电容器因其具备超快的充放电速率、高的功率密度和优异的稳定性而受到广泛的关注。但是与电池、电化学电容器等传统储能装置相比,陶瓷介质电容器的储能密度要低得多,这限制了它的进一步应用。因此,在陶瓷介质电容器这一研究领域,迫切的需要通过一些优化策略去提高电容器的储能密度。此外,考虑到铅的毒性和反铁电陶瓷固有的高能耗的缺陷,无铅弛豫铁电陶瓷无疑是介电陶瓷材料未来商业化的理想材料。作为无铅弛豫铁电材料的典型代表,钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5Ti O3)基储能陶瓷是目前研究的热点。但是,纯的Bi0.5Na0.5Ti O3（BNT）陶瓷晶粒尺寸较大,致密度较低,并且拥有大尺寸铁电畴,导致了高饱和极化、大矫顽场和极低的介电击穿强度（Eb）,从而使得储能密度很低。基于以上问题,本文设计了一系列成分优化策略去提高BNT基陶瓷的储能性能并取得了显著的效果。首先,在BNT基质中引入了Sr0.7Nd0.2Ti O3（SNT）组元,SNT的引入减小了晶粒尺寸,破坏了长程有序铁电畴并成功诱导出纳米畴,在增加介电击穿强度的同时获得了良好的弛豫性能,并于0.7BNT-0.3SNT组分中获得了182 k V/cm的击穿电场和3.09 J/cm~3的储能密度。此外,在25-160℃温度范围内和5-200 Hz的频率范围内具备良好的频率和温度稳定性,并且充放电性能优越,实现了对BNT陶瓷储能性能的优化。之后,为了同时获得高击穿电场和优异的弛豫性能,在BNT基质中同时引入了弛豫组元Sr0.7Bi0.2Ti O3（SBT）和宽带隙组元Ba(Mg1/3Ta2/3)O3（BMT）,希望通过畴工程和带隙工程的双重优化去提高BNT陶瓷的储能性能。结果表明,SBT的引入成功诱导出纳米畴,导致了纤细的P-E曲线,BMT的进一步修饰减小了晶粒尺寸并拓宽了带隙,显著提高了击穿电场。最终,在565 k V/cm的电场下获得了破纪录的8.58 J/cm~3的储能密度,伴随着93.5%的效率。同时,该材料还具备良好的稳定性和优异的放电性能。最后,为了解决在提高击穿电场时饱和极化强度总是显著降低的问题,在0.7BNT-0.3SNT陶瓷中引入了拥有超宽带隙宽度的Ca Hf O3（～6 e V）组元,Ca Hf O3（CH）的离子半径和价态都与基质离子相近,最大限度的保持了原有基体的晶体结构,介电常数只出现了轻微的下降,从而维持了一个高的饱和极化强度。同时,CH的引入使得晶粒尺寸减小,并且由于其固有的高本征击穿强度,使得击穿电场在0.7BNT-0.3SNT-0.05CH陶瓷中达到了700 k V/cm,储能密度提高到8.61 J/cm~3。同时,0.7BNT-0.3SNT-0.05CH陶瓷还获得了优异的温度和频率稳定性,以及极为优异的充放电性能。综上所述,本文通过一系列成分优化策略,使得BNT基陶瓷的储能密度获得了大幅度提高,为介电陶瓷材料的应用提供了极具潜力的候选者,也为新型高性能储能陶瓷的开发提供了新思路。