为了满足储能电子元器件轻便化和小型化的发展趋势,人们对应用于储能电子元器件的介质陶瓷材料提出了更高的要求,研发同时具备高介电常数和高绝缘特性的储能陶瓷成为当今介电领域的重要研究课题。选取SrTiO₃陶瓷作为本论文的研究对象,引入稀土元素Er,采用传统固相法制备Er_xSr_1-3x/2TiO₃（Er-ST）陶瓷,建立物理模型,深入探讨Er掺杂诱导SrTiO₃陶瓷产生高介电常数的内在物理机制。选择综合性能最优的掺杂组分Er_0.02Sr_0.97TiO₃,以此为基体,引入添加剂HfO₂和ZnO-B₂O₃-SiO₂玻璃,通过调控添加剂的含量,在保持陶瓷较高介电常数的同时优化其晶界的绝缘性,以此提高体系的有效储能密度。采用传统固相反应法,通过调控稀土Er的掺杂量x在0.01⁰.03范围内变化,制备出介电常数为2810⁷200,介电损耗不超过3.5%的Er_x Sr_1-3x/2TiO₃陶瓷体系。当掺杂量x=0.02时,样品的介电常数达到最大,约为7200,比纯SrTiO₃陶瓷提高了约20倍。烧结性能分析表明,稀土Er的加入使得体系的最佳烧结温度提高了20℃,并且抑制陶瓷晶粒生长。晶体结构分析表明,Er_xSr_1-3x/2TiO₃各组分样品在室温下为单一的立方钙钛矿结构,并且由于Er³⁺离子取代Sr²⁺离子,陶瓷的晶胞参数增大。掺杂陶瓷的介电损耗温度谱中出现两组介电弛豫峰Peak 1和Peak 2,弛豫峰Peak 1由锶空位与氧空位(V_Sr′-V_O^··)的耦合热运动产生,弛豫峰Peak 2的产生与氧空位的热运动有关。氧空位电离极化机制是稀土掺杂SrTiO₃陶瓷产生高介电常数的主要原因。以综合性能最优的掺杂组分Er_0.02Sr_0.97TiO₃为基体,通过调控HfO₂的添加量y在2.0⁸.0 wt%范围内变化,制备出介电常数为415¹071、介电损耗不超过2%的（1-y wt%）Er_0.02Sr_0.97TiO₃—y wt%HfO₂陶瓷体系。随着HfO₂添加量的增加,样品的击穿强度由8.40 kV/mm提高至21.55kV/mm,电滞回线变得细长,储能效率由71.22%提高至95.56%,有效储能密度先增加后降低。当添加量y=6.0 wt%时,样品的综合性能达到最优,其中,介电常数ε_r=470,介电损耗tanδ=1.0%,击穿强度E_b=20.20 kV/mm,有效储能密度达到最大值0.878 J/cm³,是纯SrTiO₃陶瓷的2.4倍。通过调控ZnO-B₂O₃-SiO₂玻璃的添加量z在2.0⁸.0 wt%范围内变化,制备出介电常数为300⁶96、介电损耗不超过2.5%的（1-z wt%）Er_0.02Sr_0.97TiO₃—z wt%（ZnO-B₂O₃-SiO₂）陶瓷体系。随着玻璃含量的增加,有效储能密度先增加后降低,当添加量z=4.0 wt%时,样品的综合性能达到最优,其中,介电常数ε_r=551,介电损耗tanδ=1.78%,击穿强度E_b=19.44 kV/mm,有效储能密度达到最大值0.869 J/cm³。