In dieser Arbeit wurden das perowskit-basierte System Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) sowie die NBT-basierten festen Lösungen (1-x)(Na0.5Bi0.5TiO3)-xBaTiO3 (NBT-BT), (1-x)(Na0.5Bi0.5TiO3)-xSrTiO3 (NBT-ST) und [(1-x)(1-y)(Na0.5Bi0.5TiO3)-yBaTiO3)]-xCaZrO3 (NBT-BT-CZ) untersucht. Der Einfluss von A-Platz nicht-stöchiometrie und B-Platz Dotierung auf die electrischen, dielektrischen, ferroelectrischen und piezoelectrischen Eigenschaften wurden im Detail diskutiert. Das Hauptziel dieser Arbeit war hierbei den Ursprung der extrem hohen Sauerstoffionen Leitfähigkeit in NBT herauszufinden und im Weiteren die erlangten Kenntnisse so zu nutzen, dass die Eigenschaften von NBT basierten festen Lösungen kontrolliert und verbessert werden können. Ein gewünschtes Ergebnis ist die Spannbreite NBT-basierter Materialien für mögliche Anwendungen von ionischen Leitern bis hin zu hochtemperatur Dielektrika zu erweitern. Ein hohes Maß an Sauerstoffionenleitfähigkeit war bei NBT eher unerwartet und zeigt, dass die bereits etablierten defektchemischen Modelle für Systeme auf Blei- oder Bariumbasis für dieses System nicht gelten. Es wurde angenommen, dass sich in NBT Defektkomplexe zwischen einem Defekt an dem B-Platz und einer erzeugten Sauerstoffleerstelle bilden, was zu einem nichtlinearen Anstieg der effektiven Sauerstoffleerstellenkonzentration führt. Durch die Durchführung einer temperaturabhängigen Impedanzspektroskopie wurden die elektrischen Eigenschaften von NBT genauer untersucht. Mit Hilfe von DFT-Berechnungen (Density Functional Theory) wurde ein analytisches Modell hinsichtlich einer möglichen Defektkomplexbildung in akzeptordotiertem NBT erstellt. Darüber hinaus liefert die durchgeführte Arbeit den Beweis, dass die Assoziationsenergie des Defektkomplexes vom Dotierungselement (insbesondere mechanischen Beiträgen aus den unterschiedlichen Ionenradien, Coulomb-Wechselwirkungen mit dem Valenzzustand und den kovalenten Beiträgen), der Dotierungskonzentration und der Kristallphase abhängt. Mit einer genauen Einstellung der Defektchemie am A- und B-Platz konnte die Steuerbarkeit der Ionenleitfähigkeit in NBT so erreicht werden, dass entweder hochionisch leitendes NBT oder niedrig halbleitendes NBT hergestellt werden kann. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurde die feste Lösung NBT-6BT auf Nichtstöchiometrie am A-Platz und Akzeptordotierung am B-Platz untersucht, um ähnliche defektchemische Mechanismen wie bei NBT zu erkennen. B-Platz-Akzeptordotierung führt zu ähnlichen elektrischen Eigenschaften. Die Induktion hoher Niveaus der Sauerstoffionenleitfähigkeit folgt daher dem gleichen Mechanismus in NBT-6BT. Basierend auf diesem Befund wurde festgestellt, dass die Akzeptordotierung kein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung der ferroelektrischen Eigenschaften in festen Lösungen auf NBT- und NBT-Basis ist. Die Nichtstöchiometrie am A-Platz zeigte einen signifikanten Einfluss auf den Übergang von nichtergodischem zu ergodischem Relaxorverhalten in NBT-6BT, was bei Raumtemperatur zu erheblich unterschiedlichen ferroelektrischen und piezoelektrischen Eigenschaften führte. Darüber hinaus steht das Vorhandensein einer erhöhten Sauerstoffleerstellenkonzentration in direktem Zusammenhang mit der chemischen Diffusion während der Verarbeitung. Dieser Umstand wurde in der Kern-Schale-strukturierten festen Lösung NBT-25ST auf NBT-Basis gezielt genutzt. Im Detail wurden B-Platz-Dotierung und A-Platz-Nichtstöchiometrie gleichzeitig auf NBxT-25ST angewendet, um den Ursprung der Bildung dieser speziellen chemischen Inhomogenität aufzuklären, die entweder durch das Auftreten von Leerstellen am A-Platz oder von Sauerstoffleerstellen erleichtert werden könnte. Mit Hilfe einer detaillierten SEM-Analyse konnte bestätigt werden, dass die Sauerstoffleerstellenkonzentration hauptsächlich für die Bildung von Kern-Schale-Strukturen verantwortlich ist. Eine niedrige Sauerstoffleerstellenkonzentration stabilisierte feinkörnige Kern-Schale-Strukturen, größere Konzentrationen führen zu Kornwachstum und homogener Elementverteilung. Ein bemerkenswerter Einfluss auf die resultierenden piezo- und ferroelektrischen Eigenschaften konnte festgestellt werden. Da der NBT-reiche Kern für das nichtergodische Relaxorverhalten verantwortlich ist, sollte eine Struktur mit Kern-Schale-Struktur ein nichtergodisches Verhalten liefern. Diese Annahme gilt für die Nichtstöchiometrie am A-Platz in NBxT-25ST. Die Akzeptordotierung mit Fe (hohe Leerstellenkonzentration) führt jedoch zu einem nichtergodischen Relaxorverhalten, einer Nb-Donor-Dotierung (eine niedrige Leerstellenkonzentration führt zu einem ergodischen Relaxorverhalten bei Raumtemperatur, unabhängig von einer zusätzlichen Nichtstöchiometrie am A-Platz). Dieses Ergebnis bestätigt, dass neben der Veränderung des Auftretens von Kern-Schale-Mikrostrukturen auch die ferro- und piezoelektrischen Eigenschaften der NBT-reichen Kerne selbst durch die Dotierung beeinflusst werden. Dies führt zu einem ergodischen Verhalten bei Nb-Donor-Dotierung. Das Merkmal des Relaxorverhaltens wurde genutzt, um den Anwendungsbereich von NBT weiter zu verbessern. Daher wurde die feste Lösung NBxT-6BT-yCZ auf ihre temperaturabhängigen dielektrischen Eigenschaften untersucht. Es konnte bestätigt werden, dass die stöchiometrische NBT-6BT-20CZ-Zusammensetzung einen außergewöhnlich großen Anwendungstemperaturbereich aufweist, in dem das Kriterium der temperaturstabilen Permittivität und des geringen dielektrischen Verlusts gleichzeitig erfüllt ist. Die nahezu temperaturunabhängige Permittivität wurde auf das Vorhandensein und die Koexistenz von zwei verschiedenen Arten von polaren Nanoregionen in der jeweiligen Form bei niedriger Temperatur (LT) und hoher Temperatur (HT) zurückgeführt. Die dielektrischen Verluste begrenzten jedoch den Anwendungsbereich. Durch die Zugabe von BiAlO3 (BA) konnte eine weitere Verringerung der dielektrischen Verluste erreicht werden. Dies führte zu einem ausgezeichneten dielektrischen Hochtemperaturmaterial, das üblicherweise verwendete Hochtemperaturkondensatoren für das gegebene Betriebstemperaturfenster, in dem das Permittivitäts- und das Verlustkriterium gleichzeitig erfüllt sind, bei weitem übertreffen kann. Die hier vorgestellten Ergebnisse erläutern den defekten chemischen Ursprung der Sauerstoffionenleitfähigkeit in NBT. Durch Anwendung des gewonnenen defektchemischen Wissens kann die Bildung von Sauerstoffleerstellen präzise gesteuert und der Anwendungsbereich von NBT und seinen festen Lösungen in Richtung einstellbarer piezo- und ferroelektrischer Eigenschaften sowie ausgezeichneter temperaturstabiler dielektrischer Eigenschaften erweitert werden.