老化后NaFC和NaFCMT样品（a）Na-和（b） NaCO3-信号深度曲线；老化后NaNM和NaNMT品（a）Na-和（b） NaCO3-信号深度曲线.活性晶格钠的自发脱出会直接导致首圈充电容量的锐减，所以通过首圈电化学的对比能够直观PTMS全自动除铁器除铁材料的空气稳定性。在空气中暴露5天后，NaFC和NaNM仅能保持新鲜样品80.6%和58.0%的首充容量，但改性后的NaFCMT和NaNMT能够达到91.3%和93.8%的首充保持率。NaFCMT和NaNMT首圈充放电过程的原位XRD图谱表明，充放电过程中NaFCMT和NaNMT经历的相变过程是完全可逆的。投影态密度计算结果表明，Fe/Co或Ni/Mn元素和氧轨道杂化较强，形成较强的共价键。而Mg2+和Ti4+元素在费米能级附近没有电子态，和氧层形成较弱的相互作用。这一较弱的Tm-O相互作用导致过渡金属和氧键的增长以及钠原子上更多的电荷转移至氧，形成更强的Na-O结合。
        引入和氧轨道杂化较弱的过渡金属组分可以有效调控钠氧间的电荷转移，构筑更强的Na-O结合。提高晶格钠与宿主之间的结合,PTMS全自动除铁器能可以有效改善层状过渡金属氧化物的空气稳定性。层状过渡金属氧化物的空气稳定性与dO-Tm-O/dO-Na-O的晶体堆积参数密切相关。在正极材料半电池（正极材料为正极，金属锂片为负极）制作完成后，首先要经历一个充电——放电的循环：在充电过程中，锂离子从正极脱嵌并析出在负极金属锂片上；放电时，金属锂片在失去电子后形成锂离子并从电解液穿过，然后再嵌入到正极中。半电池的首次充电容量要略高于首次放电容量，也就是说，充电时从正极脱嵌的锂离子，并没有100%在放电时回到正极。而首次放电容量/首次充电容量，就是这个半电池的首次效率。
        不光是钴酸锂，其它常见PTMS全自动除铁器除铁正极材料如三元、磷酸铁锂等的半电池，也都有着“首次放电容量＜首次充电容量“的现象，下面分别是三元和磷酸铁锂半电池的首次充放电曲线：三元的首次效率是最低的，一般为85~88%；钴酸锂次之，一般是94~96%；磷酸铁锂比钴酸锂略高一点，为95%~97%。那么首次充放电中损失的容量哪里去了呢？对正极材料半电池而言，容量损失主要是由首次放电后材料结构变化引起：首次放电后，正极材料结构由于脱锂而发生变化，从而减少了材料中的可嵌锂位置，锂离子无法在首次放电时全部嵌回到正极，从而就造成了容量损失。与正极材料半电池一样，负极材料半电池也会受到首次效率的影响。以石墨材料半电池为例，石墨材料的锂离子脱嵌和嵌入电位更高、因此是正极，金属锂片为负极，首周循环时，锂离子要先从锂片（负极）失电子后嵌入石墨（正极），因此半电池先是进行放电，然后再进行充电。
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