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储能器件小型化、集成化的发展趋势要求储能电介质材料具有更高的储能密度,高储能密度的获得通常要求材料具有适当的介电常数和较高的击穿强度。Ba0.7Sr0.3TiO3（BST）陶瓷常温下具有较高的介电常数（>2000）,但其耐压性能较差（≈100 kV/cm）,限制了储能密度的提高;SrTiO3（ST）陶瓷具有良好的耐压性能（≈200 kV/cm）,但其介电常数很低（≈350）。本文分别通过固相混合和薄膜叠层两种方式将BST陶瓷和ST陶瓷进行复合,旨在制备出兼具高介电常数和高击穿电压的陶瓷材料,得到具有优异储能性能的复合陶瓷。采用固相反应法制备Ba0.7Sr0.3TiO3-SrTiO3（质量比为1:1,3:1,5:1,7:1）固溶陶瓷。XED和SEM分析表明BST和ST固溶生成单一相结构,且表面形貌致密、晶粒尺寸分布均匀。BST-ST陶瓷的介温谱具有尖锐的居里峰,其居里温度随ST含量的增加移向低温,且与样品Ba/Sr比呈线性关系,表明BST和ST固溶生成具有新Ba/Sr比的钛酸锶钡陶瓷。BST-ST陶瓷的耐压性能没有得到明显的改善,该研究表明BST和ST直接固相混合的复合方式并不能同时将两者的优异性能有效复合。采用非水基流延法制备Ba0.7Sr0.3TiO3/SrTiO3（层数比为1:1,3:1,5:1）叠层陶瓷。通过探索浆料最佳配方和优化流延参数,制备出厚度约为20μm的BST和ST陶瓷厚膜,叠压得到BST/ST叠层陶瓷。BST/ST陶瓷坯体具有较多的有机添加剂,通过热分析法确定了相对缓慢的排胶和烧结制度。SEM和EDS分析表明BST/ST陶瓷具有理想的周期性层状结构,BST层和ST层之间存在元素成份不均匀的区域。BST/ST陶瓷的介温分析中,样品介电常数随着BST层数的增加而增加,其中B5S的室温介电常数达到2016,介电损耗<0.003;样品居里峰被压低、展宽,介电温度稳定性显著提高;同时,样品的介电频率稳定性也得到明显改善。ST层的缓冲作用使得BST/ST陶瓷的耐压性能得到明显提高,B5S的击穿场强达到220 kV/cm,最大饱和极化强度为23.19μC/cm2,储能密度达到1.52 J/cm3,分别是BST和ST储能密度的4.6倍和1.2倍,储能效率为66%。研究表明,BST/ST叠层陶瓷有效的将铁电BST的高介电和顺电ST的高耐压复合到一起,得到储能性能更加优异的复合材料。采用两相平行电容器模型对BST/ST叠层陶瓷的介电性能进行数值模拟,模拟结果与测试值匹配性较差。在BST/ST叠层陶瓷的异质界面处存在Ba/Sr比连续变化的浓度梯度区域,该区域的成分不均匀性表明BST/ST叠层陶瓷不再是单一的两相复合,而是由多个不同Ba/Sr的钛酸锶钡陶瓷复合,因此采用多相平行电容器模型对模拟结果进一步修正。