作為(wéi)脈衝功率技(jì)術(shù)設(shè)備主體部分的高功率(shuài)脈(mài)衝(chōng)電源，為脈衝功率裝置(zhì)的負(fù)載提(tí)供電磁能量，主(zhǔ)要(yào)由初級(jí)能(néng)源，能(néng)量(liáng)儲(chǔ)存係統，能量(liáng)轉(zhuǎn)換(huàn)和釋放(fàng)係統(tǒng)組成(chéng)。目前，主要有(yǒu)機(jī)械(xiè)能(néng)儲能，電容器(qì)儲能，電化學儲能3種方(fāng)式用於脈(mài)衝功率(shuài)技術(shù)的能量儲存。相對於(yú)其它(tā)儲(chǔ)能器件，電(diàn)容(róng)器(qì)儲能(néng)因(yīn)為具(jù)有儲(chǔ)能密度高，能量釋放速度快(kuài)，可(kě)靠性(xìng)高，性(xìng)高(gāo)，價(jià)格低廉(lián)以及較(jiào)易實(shí)現輕量(liáng)化(huà)和小型(xíng)化(huà)等(děng)優點(diǎn)，因此成為目(mù)前(qián)高(gāo)功(gōng)率脈(mài)衝電源中應(yīng)用廣(guǎng)的儲能器(qì)件(jiàn)之一(yī)。

根(gēn)據介質(zhì)材料極化強(qiáng)度隨外場(cháng)的變(biàn)化規律(lǜ)，可(kě)以將儲(chǔ)能材(cái)料(liào)分為3大類:綫性(xìng)介質，鐵電介(jiè)質和反(fǎn)鐵(tiě)電(diàn)介(jiè)質。這3類(lèi)介質(zhì)材料的(dí)儲(chǔ)能(néng)原(yuán)理(lǐ)和儲能密度(dù)(D-E，ε-E曲(qū)綫)如(rú)圖2a～c所示(shì)。

BaTiO3基陶瓷

以BaTiO3陶瓷為代表的(dí)鐵(tiě)電(diàn)體具有較高的介(jiè)電常(cháng)數(shù)，是(shì)製造鐵電陶瓷電(diàn)容(róng)器的基礎材料，也(yě)是目前外應用廣泛的電子陶(táo)瓷材(cái)料(liào)之(zhī)一。在介電層(céng)厚(hòu)度(dù)確定的(dí)情況下，材料的介(jiè)電常(cháng)數越高(gāo)，電容器的(dí)比電容越(yuè)大，越易(yì)於(yú)實現器件的小型(xíng)化。許(xǔ)多(duō)研究(jiū)結(jié)果表明，摻雜(zá)可以改善(shàn)BaTiO3陶瓷(cí)的介電從而(ér)有(yǒu)利於儲能

電容(róng)器(qì)應用(yòng)，可(kě)以(yǐ)摻雜的元素離(lí)子(zǐ)包(bāo)括Nd3+，Ca2+，Sr2+，La3+，Sn4+，Zr4+，Mg2+，Co3+，Nb5+，Mn4+和稀(xī)土離子的(dí)摻雜(zá)。表2為(wéi)常用的(dí)高介(jiè)電穩定性BaTiO3鐵電(diàn)陶瓷(cí)係(xì)統材(cái)料(liào)的配(pèi)方，添(tiān)加物(wù)種(zhǒng)類(lèi)及其(qí)測(cè)試(shì)的。

Ba(Ti1－xZrx)O3(BTZ)是BaTiO3基多層陶瓷(cí)電(diàn)容器(qì)重要的材料體(tǐ)係(xì)之一。BaTiO3的高(gāo)介電常(cháng)數隨(suí)著Zr的(dí)引入得到(dào)進一步(bù)提(tí)高，且(qiě)溫(wēn)度(dù)穩(wěn)定性也得到(dào)進一(yī)步改(gǎi)善，達到(dào)了Z5U的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明，在(zài)Mn摻雜的(dí)BZT中，要(yào)改(gǎi)善其介電老(lǎo)化(huà)需要(yào)盡(jìn)可能提高(gāo)退火過程中(zhōng)的(dí)氧(yǎng)分(fēn)壓。近(jìn)報(bào)導了(liǎo)一種(zhǒng)具(jù)有良好溫度穩定性的高(gāo)介(jiè)電常(cháng)數，高電阻率的BaTiO3-0.3BiScO3陶瓷材料。用該(gāi)陶(táo)瓷(cí)製(zhì)作(zuò)的(dí)單(dān)介(jiè)電(diàn)層電(diàn)容器室(shì)溫(wēn)73kV/mm時的儲能密(mì)度達到6.1J/cm3，這顯(xiǎn)著(zhù)高於X7R商用(yòng)電容(róng)器的(dí)相應(yīng)。並且，該電容器在(zài)300℃仍保(bǎo)持(chí)高儲(chǔ)能密度(dù)，從而(ér)具有高儲能密度(dù)高溫(wēn)電(diàn)容(róng)器(qì)的應(yīng)用潛力。

SrTiO3基陶瓷

SrTiO3基陶瓷(cí)具有高介電(diàn)常數，低介電(diàn)損(sǔn)耗和(hé)穩(wěn)定(dìng)的溫度，頻率和(hé)電壓(yā)特(tè)性(xìng)，是用(yòng)於製備(bèi)大容量陶瓷(cí)晶界(jiè)層(céng)電容器(qì)的理想材料(liào)。Yamaoka等(děng)研製出的係列陶(táo)瓷不僅具(jù)有(yǒu)優(yōu)良(liáng)的介電和顯著的伏安非(fēi)綫性特性，而且具有吸收1000～3000A/cm2這樣較高電湧(yǒng)的(dí)能力(lì)，所(suǒ)以該材料兼(jiān)有大容(róng)量電容器(qì)和壓敏(mǐn)電阻器(qì)的功能(néng)。SBBT陶(táo)瓷(cí)屬(shǔ)於SrTiO3係，是在SrTiO3-m(Bi2O3·nTiO2)係(xì)(簡(jiǎn)稱SBT)陶瓷的基(jī)礎(chǔ)上加入BaTiO3等燒(shāo)製(zhì)而成的(dí)，具有介(jiè)電(diàn)常數(shù)大，介質(zhì)損(sǔn)耗小，擊穿場(cháng)強高的特點。

TiO2陶(táo)瓷

TiO2陶瓷具(jù)有(yǒu)高的(dí)耐擊穿強(qiáng)度(dù)(～350kV/cm)和較高介(jiè)電(diàn)常(cháng)數(～110)，從而(ér)具有(yǒu)可(kě)觀(guān)的(dí)儲(chǔ)能密(mì)度。研究表(biǎo)明(míng)，納(nà)米晶(jīng)TiO2陶(táo)瓷比粗晶製(zhì)備的(dí)TiO2陶瓷(cí)具有高的耐擊穿強度(dù)(*高可達2200kV/cm)。