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钛酸钡(BaTiO3)是一种典型的多用途材料,因其优异的压电、铁电、光电以及高介电常数的特性而被广泛应用于多个领域,是一种非常有价值的铁电材料。为了拓宽BaTiO3在储能和高温电容器领域的广泛应用,BaTiO3基弛豫铁电体(Relaxor ferroelectrics,RFE)成为电介质材料的新研究亮点。然而,在此类研究中对各类固溶体的特性发掘并未完全,其中BaTiO3-BiScO3(BT-BS)材料具有稳定的温度特性、较高的储能效率,为了能够进一步探索BT-BS体系材料的结构和固溶体的电性能,本论文以BT-BS固溶体为基础,对其进一步固溶改性,通过固相反应法合成多元BT-BS基介电陶瓷,并对陶瓷的结构、介电、阻抗和铁电性能进行了系统的研究,主要工作如下:首先,为了探讨B位共取代的离子复合效应对BT-BS材料的结构和电性能影响,设计并合成了一种BaTiO3-Bi(Al0.5Sc0.5)O3陶瓷。通过固相反应法制备了无铅单相钙钛矿BaTiO3-Bi(Al0.5Sc0.5)O3陶瓷,研究了掺杂不同含量BAS对陶瓷的结构、介电性能、铁电性能及储能特性的影响。结果表明:BAS的引入破坏了 BT陶瓷铁电畴的长程有序,发生了铁电相到弛豫铁电相的转变;介电峰出现了宽化,表现出明显的介电色散行为;2种现象均表明BT-BAS陶瓷具有弛豫铁电体的优异特点。其中,0.85BT-0.15BAS陶瓷的介电温度稳定性最佳,弛豫因子γ为1.97;外加电场～105 kV·cm-1时,储能密度为0.684 J·cm-3,储能效率为95.0%,陶瓷具有最佳储能特性。为了深入了解结构对性能的影响,从第一性原理出发,基于密度泛函理论,对BT-BAS的原子构型进行了几何优化,计算了材料的态密度和能带结构,认为钙钛矿铁电体中A、B位原子的掺杂对材料的电性能有重要影响。其次,为了满足工业需求,拓宽BT基材料工作温度范围,以0.7BaTiO3-0.3BiScO3为基体,NaNbO3(NN)为固溶组元,制备了一系列优异宽温域介电稳定型的三元(1-x)(0.7BaTiO3-0.3BiScO3)-xNaNbO3陶瓷材料。研究了 NN含量对陶瓷结构及介电性、电导机制和储能特性的影响。研究结果表明:该体系陶瓷是一种晶界主导的p型电子电导机制;在1 kHz下,当NN含量为0.02时,陶瓷的介电常数εr150℃是786.89,介电损耗tanδ1 50 ℃约为0.0019,在室温(RT)～200℃的宽温度范围内介电常数温度系数TCPppm为0.0037。这一优异的介温稳定性,无论是在BT基陶瓷体系中,还是与其他温度稳定型介质材料相比,都具有较大的优势。最后,为了获得高温介电陶瓷,引入了高居里点的钙钛矿相BiFeO3(BF),通过传统固相反应法制备了 0.05BiScO3-(0.95-x)BaTiO3-xBiFeO3陶瓷。研究了掺杂不同含量BF对陶瓷的结构、介电性能和阻抗性能的影响。结果表明:在研究组分范围内,陶瓷的结构主要是赝立方相结构,为典型的弛豫铁电体;陶瓷的电导过程是热激活的小极化子跳跃机制。0.05BS-BT-xBF陶瓷在x=0.08时介电常数εm为15148.55,居里温度Tm为419.78℃;并且室温下的介电损耗tanδ为0.350683。BF的引入明显增大了陶瓷的介电常数以及居里温度(>370℃),这表明0.05BS-BT-xBF陶瓷在高温压电器件应用中具有潜在价值。