MAX相材料兼具陶瓷和金属的优良性质,在极端环境下具有很好的抗氧化和耐高温性能,已经被认为是下一代核反应堆和高温结构的候选材料。本文采用第一性原理计算方法研究Ti₂AlN和M₂AlC（M=Ti,V,Cr,Nb and Ta）中空位的形成能及其H,He和O原子的掺杂对其电子性质的影响。Ti₂AlC和Ti₂AlN的电子结构表明这类材料具有良好的导电性,并且导电性主要是由Ti元素贡献的。同时这两种材料都具有Ti-C（Ti₂AlC）、Ti-N（Ti₂AlN）共价键和Ti-Al金属键。在Ti₂AlN中空位形成能的大小为>>,迁移能分别为₂.835 eV（Ti）,0.68 eV（Al）和3.3₂ eV（N）,说明和Ti₂AlC一样,Al层原子最容易形成空位并发生迁移,与空气中的氧气结合形成Al₂O3薄膜防止这类材料在高温下被氧化;H,He和O原子的掺杂表明O原子最容易在Ti₂AlN或者Ti₂AlC内形成缺陷,这与实验上观察到形成Al₂O3保护层的结论一致,说明计算结果证实了Ti₂AlC和Ti₂AlN在高温下仍然具有良好的抗氧化和耐高温的性能。我们也计算了V₂AlC,Cr₂AlC,Nb₂AlC和Ta₂AlC中单空位的形成能。Cr₂AlC中Cr空位形成能相对较小,而Al空位的形成能最大,与其它材料不同,说明较为特殊。对于V₂AlC,Nb₂AlC和Ta₂AlC材料,M空位形成能最大,说明M空位是最不容易形成的;C空位的形成能最小,与Ti₂AlC或Ti₂AlN中空位形成能大小顺序不同。通过比较这些材料中空位形成能大小,我们得出Ti₂AlC和Ti₂AlN是最适合在高温或者辐照环境下使用的材料,这归因于它们的缺陷形成能相对较大,并且通过电子结构分析,空位对这些材料中的成键和电子密度影响较小。这些结论有助于我们从微观角度认识和分析MAX相材料中更适合极端高温或者辐照环境下使用的确定材料。通过形成能的计算使得我们了解了MAX相材料中的缺陷形成机制,解释了MAX相材料耐高温的原因。最后我们认为Ti₂AlC和Ti₂AlN要比V₂AlC,Cr₂AlC,Nb₂AlC和Ta₂AlC性能更好,更适宜作为高温结构或者核反应堆包壳材料。