Abstract Electrocatalysis offers an alternative solution for the energy crisis because it lowers the activation energy of reaction to produce economic fuels more accessible. Non-noble electrocatalysts have shown their capabilities to practical catalytic applications as compared to noble ones, whose scarcity and high price limit the development. However, the puzzling catalytic processes in non-noble electrocatalysts hinder their advancement. In-situ techniques allow us to unveil the mystery of electrocatalysis and boost the catalytic performances. Recently, various in-situ X-ray techniques have been rapidly developed, so that the whole picture of electrocatalysis becomes clear and explicit. In this review, the in-situ X-ray techniques exploring the structural evolution and chemical-state variation during electrocatalysis are summarized for mainly oxygen evolution reaction (OER), hydrogen evolution reaction (HER), oxygen reduction reaction (ORR), and carbon dioxide reduction reaction (CO2RR). These approaches include X-ray Absorption Spectroscopy (XAS), X-ray diffraction (XRD), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The information seized from these in-situ X-ray techniques can effectively decipher the electrocatalysis and thus provide promising strategies for advancing the electrocatalysts. It is expected that this review could be conducive to understanding these in-situ X-ray approaches and, accordingly, the catalytic mechanism to better the electrocatalysis.

中文翻译：

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非贵重电催化剂的原位 X 射线技术

摘要 电催化为能源危机提供了一种替代解决方案，因为它降低了反应的活化能，以生产更容易获得的经济燃料。与贵重电催化剂相比，非贵重电催化剂在实际催化应用中显示出其能力，贵重电催化剂的稀缺性和高价格限制了其发展。然而，非贵金属电催化剂中令人费解的催化过程阻碍了它们的发展。原位技术使我们能够揭开电催化的神秘面纱并提高催化性能。近年来，各种原位X射线技术得到迅速发展，使电催化的全貌变得清晰明了。在这次审查中，总结了探索电催化过程中结构演化和化学状态变化的原位 X 射线技术，主要包括析氧反应 (OER)、析氢反应 (HER)、氧还原反应 (ORR) 和二氧化碳还原反应。 CO2RR）。这些方法包括 X 射线吸收光谱 (XAS)、X 射线衍射 (XRD) 和 X 射线光电子光谱 (XPS)。从这些原位 X 射线技术中获取的信息可以有效地破译电催化，从而为推进电催化剂提供有前景的策略。预计该综述将有助于理解这些原位 X 射线方法，从而有助于更好地了解电催化的催化机制。氧还原反应 (ORR) 和二氧化碳还原反应 (CO2RR)。这些方法包括 X 射线吸收光谱 (XAS)、X 射线衍射 (XRD) 和 X 射线光电子光谱 (XPS)。从这些原位 X 射线技术中获取的信息可以有效地破译电催化，从而为推进电催化剂提供有前景的策略。预计该综述将有助于理解这些原位 X 射线方法，从而有助于更好地了解电催化的催化机制。氧还原反应 (ORR) 和二氧化碳还原反应 (CO2RR)。这些方法包括 X 射线吸收光谱 (XAS)、X 射线衍射 (XRD) 和 X 射线光电子光谱 (XPS)。从这些原位 X 射线技术中获取的信息可以有效地破译电催化，从而为推进电催化剂提供有前景的策略。预计该综述将有助于理解这些原位 X 射线方法，从而有助于更好地了解电催化的催化机制。从这些原位 X 射线技术中获取的信息可以有效地破译电催化，从而为推进电催化剂提供有前景的策略。预计该综述将有助于理解这些原位 X 射线方法，从而有助于更好地了解电催化的催化机制。从这些原位 X 射线技术中获取的信息可以有效地破译电催化，从而为推进电催化剂提供有前景的策略。预计该综述将有助于理解这些原位 X 射线方法，从而有助于更好地了解电催化的催化机制。