化学酸化法は、膨張性黒鉛を製造する伝統的な方法です。この方法では、天然の薄片状黒鉛を適切な酸化剤と挿入剤と混合し、一定の温度に制御しながら一定時間撹拌し、洗浄、濾過、乾燥することで膨張性黒鉛を得ます。化学酸化法は、設備が簡便で操作が簡単でコストが低いという利点があり、産業界では比較的成熟した方法となっています。
化学酸化のプロセスステップには、酸化とインターカレーションが含まれます。グラファイトの酸化は、膨張性グラファイトの形成の基本条件です。インターカレーション反応がスムーズに進行するかどうかは、グラファイト層間の開口度に依存するためです。また、常温での天然グラファイトは安定性と耐酸性、耐アルカリ性に優れているため、酸やアルカリと反応しません。そのため、酸化剤の添加は化学酸化において必要な重要な要素となっています。
酸化剤には多くの種類があり、一般的に使用されるのは固体酸化剤（過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム、三酸化クロム、塩素酸カリウムなど）ですが、液体酸化剤（過酸化水素、硝酸など）も使用できます。近年、膨張性黒鉛の製造において、過マンガン酸カリウムが主な酸化剤であることが分かっています。
酸化剤の作用により、グラファイトは酸化され、グラファイト層中の中性ネットワーク高分子は正電荷を持つ平面高分子になります。同じ正電荷の反発作用により、グラファイト層間の距離が拡大し、インターカレーターがグラファイト層にスムーズに進入するための経路と空間が提供されます。膨張性グラファイトの製造プロセスにおいて、インターカレーターは主に酸です。近年、研究者は主に硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、混酸、氷酢酸を使用しています。
電気化学的方法は、定電流で水溶液を電解質として挿入し、黒鉛と金属材料（ステンレス鋼材、白金板、鉛板、チタン板など）で複合陽極を構成し、金属材料を電解質に陰極として挿入して閉ループを形成する方法です。あるいは、黒鉛を電解質に懸濁させ、同時に電解質に負極板と正極板を挿入し、両極に通電して陽極酸化する方法もあります。黒鉛表面はカルボカチオンに酸化されます。同時に、静電気吸引と濃度差拡散の複合作用により、酸イオンやその他の極性インターカラントイオンが黒鉛層間に埋め込まれ、膨張性黒鉛を形成します。
化学酸化法と比較して、電気化学的方法は、酸化剤を使用せずに全工程で膨張性黒鉛を製造するため、処理量が多く、腐食性物質の残留量が少なく、反応後に電解液をリサイクルでき、酸の量を減らし、コストを節約し、環境汚染を減らし、設備へのダメージが少なく、耐用年数を延ばすことができます。近年、電気化学的方法は多くの利点を持ち、徐々に多くの企業で膨張性黒鉛を製造するための好ましい方法になってきました。
気相拡散法は、インターカレーターを気体状態のグラファイトに接触させてインターカレーション反応させることで、膨張性グラファイトを製造する方法です。一般的に、グラファイトとインサートを耐熱ガラス反応器の両端に配置し、真空引きして密閉するため、2室法とも呼ばれます。この方法は、業界ではハロゲン化物-EGやアルカリ金属-EGの合成によく使用されます。
利点: 反応器の構造と順序を制御でき、反応物と生成物を簡単に分離できます。
デメリット：反応装置がより複雑で、操作がより難しいため、出力が制限され、反応は高温条件下で行われるため、時間がより長く、反応条件が非常に高く、準備環境は真空でなければならないため、生産コストが比較的高く、大規模生産用途には適していません。
混合液相法は、不活性ガスまたは密閉システムの流動性保護下で、挿入材料をグラファイトと直接混合し、加熱反応によって膨張性グラファイトを調製する方法です。この方法は、アルカリ金属グラファイト層間化合物（GIC）の合成によく使用されます。
利点: 反応プロセスが簡単で、反応速度が速く、グラファイト原料とインサートの比率を変更することで、膨張性グラファイトの特定の構造と組成に到達でき、大量生産に適しています。
デメリット：形成された生成物は不安定であり、GIC の表面に付着した自由挿入物質の処理が難しく、大量合成時にグラファイト層間化合物の一貫性を確保するのが困難です。
溶融法は、グラファイトを挿入物質と混合し、加熱して膨張性グラファイトを調製する方法です。共晶成分がシステムの融点（各成分の融点より低い）を下げることができるという事実に基づき、2つ以上の物質（溶融塩系を形成できる必要がある）を同時にグラファイト層の間に挿入することにより、3成分または多成分のGICを調製する方法です。一般に、金属塩化物（GIC）の調製に使用されます。
利点: 合成製品は安定性が良く、洗浄しやすく、反応装置が簡単で、反応温度が低く、反応時間が短く、大規模生産に適しています。
デメリット：反応プロセスにおいて生成物の秩序構造と組成を制御することが難しく、大量合成において生成物の秩序構造と組成の一貫性を確保することが難しい。
加圧法は、グラファイトマトリックスをアルカリ土類金属および希土類金属粉末と混合し、加圧条件下で反応させて M-GICS を生成する方法です。
デメリット：金属の蒸気圧が一定の閾値を超えた場合にのみ、挿入反応を行うことができます。ただし、温度が高すぎると、金属とグラファイトが炭化物を形成しやすく、マイナス反応を引き起こすため、反応温度を一定の範囲に制御する必要があります。希土類金属の挿入温度は非常に高いため、反応温度を下げるために圧力を加える必要があります。この方法は、低融点の金属GICSの製造に適していますが、装置が複雑で、操作要件が厳しいため、現在ではほとんど使用されていません。
爆発法では、一般的に黒鉛と、KClO4、Mg(ClO4)2·nH2O、Zn(NO3)2·nH2Oなどの熱分解黒鉛またはそれらの混合物などの膨張剤を使用し、加熱すると、黒鉛は同時に酸化され、形成層化合物が挿入反応し、その後「爆発的」に膨張して膨張黒鉛が得られます。金属塩を膨張剤として使用すると、製品はより複雑になり、膨張黒鉛だけでなく金属も含まれていることになります。
