Metoda e oksidimit kimik është një metodë tradicionale për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm. Në këtë metodë, grafiti natyral në formë thërmije përzihet me oksiduesin dhe agjentin ndërfutës të përshtatshëm, kontrollohet në një temperaturë të caktuar, përzihet vazhdimisht dhe lahet, filtrohet dhe thahet për të përftuar grafit të zgjerueshëm. Metoda e oksidimit kimik është bërë një metodë relativisht e pjekur në industri me avantazhet e pajisjeve të thjeshta, funksionimit të përshtatshëm dhe kostos së ulët.
Hapat e procesit të oksidimit kimik përfshijnë oksidimin dhe interkalimin. Oksidimi i grafitit është kushti bazë për formimin e grafitit të zgjerueshëm, sepse nëse reaksioni i interkalimit mund të vazhdojë pa probleme varet nga shkalla e hapjes midis shtresave të grafitit. Dhe grafiti natyror në temperaturën e dhomës ka stabilitet të shkëlqyer dhe rezistencë ndaj acideve dhe alkaleve, kështu që nuk reagon me acide dhe alkale, prandaj, shtimi i oksiduesit është bërë një komponent kyç i domosdoshëm në oksidimin kimik.
Ekzistojnë shumë lloje oksidantësh, oksidantët e përdorur përgjithësisht janë oksidantë të ngurtë (siç janë permanganati i kaliumit, dikromati i kaliumit, trioksidi i kromit, klorati i kaliumit, etj.), gjithashtu mund të jenë disa oksidantë të lëngshëm oksidues (siç janë peroksidi i hidrogjenit, acidi nitrik, etj.). Vitet e fundit është zbuluar se permanganati i kaliumit është oksidanti kryesor i përdorur në përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm.
Nën veprimin e oksiduesit, grafiti oksidohet dhe makromolekulat neutrale të rrjetit në shtresën e grafitit bëhen makromolekula planare me ngarkesë pozitive. Për shkak të efektit shtytës të së njëjtës ngarkesë pozitive, distanca midis shtresave të grafitit rritet, gjë që siguron një kanal dhe hapësirë që ndërhyrësi të hyjë pa probleme në shtresën e grafitit. Në procesin e përgatitjes së grafitit të zgjerueshëm, agjenti ndërhyrës është kryesisht acid. Në vitet e fundit, studiuesit përdorin kryesisht acid sulfurik, acid nitrik, acid fosforik, acid perklorik, acid të përzier dhe acid acetik akullnajor.
Metoda elektrokimike është në një rrymë konstante, me tretësirën ujore të futur si elektrolit, grafiti dhe materialet metalike (material çeliku inox, pllakë platini, pllakë plumbi, pllakë titaniumi, etj.) përbëjnë një anodë të përbërë, materialet metalike futen në elektrolit si katodë, duke formuar një lak të mbyllur; ose grafiti i pezulluar në elektrolit, në elektrolit në të njëjtën kohë futet në pllakën negative dhe pozitive, përmes dy elektrodave energjizohen, metoda e oksidimit anodik. Sipërfaqja e grafitit oksidohet në karbokacion. Në të njëjtën kohë, nën veprimin e kombinuar të tërheqjes elektrostatike dhe difuzionit të ndryshimit të përqendrimit, jonet acide ose jonet e tjera polare ndërvepruese janë të ngulitura midis shtresave të grafitit për të formuar grafit të zgjerueshëm.
Krahasuar me metodën e oksidimit kimik, metoda elektrokimike për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm në të gjithë procesin pa përdorimin e oksiduesit, sasia e trajtimit është e madhe, sasia e mbetur e substancave korrozive është e vogël, elektroliti mund të riciklohet pas reagimit, sasia e acidit zvogëlohet, kostoja kursehet, ndotja e mjedisit zvogëlohet, dëmtimi i pajisjeve është i ulët dhe jeta e shërbimit zgjatet. Në vitet e fundit, metoda elektrokimike është bërë gradualisht metoda e preferuar për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm nga shumë ndërmarrje me shumë përparësi.
Metoda e difuzionit në fazën e gazit është për të prodhuar grafit të zgjerueshëm duke kontaktuar interkalatorin me grafitin në formë të gaztë dhe duke shkaktuar reaksion interkalimi. Në përgjithësi, grafiti dhe futja vendosen në të dy skajet e reaktorit të qelqit rezistent ndaj nxehtësisë, dhe vakumi pompohet dhe vuloset, kështu që njihet edhe si metoda me dy dhoma. Kjo metodë përdoret shpesh për të sintetizuar halide -EG dhe metal alkali -EG në industri.
Avantazhet: struktura dhe rendi i reaktorit mund të kontrollohen, dhe reaktantët dhe produktet mund të ndahen lehtësisht.
Disavantazhet: pajisja e reagimit është më komplekse, operacioni është më i vështirë, kështu që prodhimi është i kufizuar, dhe reagimi duhet të kryhet në kushte të temperaturës së lartë, koha është më e gjatë dhe kushtet e reagimit janë shumë të larta, mjedisi i përgatitjes duhet të jetë vakum, kështu që kostoja e prodhimit është relativisht e lartë, jo e përshtatshme për aplikime prodhimi në shkallë të gjerë.
Metoda e fazës së lëngshme të përzier është përzierja direkte e materialit të futur me grafit, nën mbrojtjen e lëvizshmërisë së gazit inert ose sistemit të vulosjes për reaksionin e ngrohjes për të përgatitur grafit të zgjerueshëm. Përdoret zakonisht për sintezën e komponimeve ndërshtresore metal alkali-grafit (GIC).
Avantazhet: Procesi i reagimit është i thjeshtë, shpejtësia e reagimit është e shpejtë, duke ndryshuar raportin e lëndëve të para të grafitit dhe futjeve mund të arrihet një strukturë dhe përbërje e caktuar e grafitit të zgjerueshëm, më i përshtatshëm për prodhim masiv.
Disavantazhet: Produkti i formuar është i paqëndrueshëm, është e vështirë të merret me substancën e lirë të futur të bashkangjitur në sipërfaqen e GIC-ve, dhe është e vështirë të sigurohet konsistenca e komponimeve ndërshtresore të grafitit kur kryhet një numër i madh sintezash.
Metoda e shkrirjes është përzierja e grafitit me materialin ndërfutës dhe ngrohja për të përgatitur grafit të zgjerueshëm. Bazuar në faktin se përbërësit eutektikë mund të ulin pikën e shkrirjes së sistemit (nën pikën e shkrirjes së secilit përbërës), kjo është një metodë për përgatitjen e GIC-ve ternare ose shumëkomponentëshe duke futur dy ose më shumë substanca (të cilat duhet të jenë në gjendje të formojnë një sistem kripe të shkrirë) midis shtresave të grafitit njëkohësisht. Përdoret përgjithësisht në përgatitjen e klorureve të metaleve - GIC-ve.
Avantazhet: Produkti i sintezës ka stabilitet të mirë, lahet lehtë, ka një pajisje të thjeshtë reagimi, temperaturë të ulët reagimi, kohë të shkurtër, të përshtatshme për prodhim në shkallë të gjerë.
Disavantazhet: është e vështirë të kontrollohet struktura e rendit dhe përbërja e produktit në procesin e reagimit, dhe është e vështirë të sigurohet konsistenca e strukturës së rendit dhe përbërjes së produktit në sintezën masive.
Metoda nën presion është përzierja e matricës së grafitit me pluhurin e metalit alkaline të tokës dhe metalit të rrallë të tokës dhe reagimi për të prodhuar M-GICS në kushte nën presion.
Disavantazhet: Reaksioni i futjes mund të kryhet vetëm kur presioni i avullit të metalit tejkalon një prag të caktuar; Megjithatë, temperatura është shumë e lartë, kështu që metali dhe grafiti mund të formojnë karbide, një reagim negativ, kështu që temperatura e reagimit duhet të rregullohet në një interval të caktuar. Temperatura e futjes së metaleve të rralla të tokës është shumë e lartë, kështu që duhet të aplikohet presion për të ulur temperaturën e reagimit. Kjo metodë është e përshtatshme për përgatitjen e metaleve-GICS me pikë të ulët shkrirjeje, por pajisja është e ndërlikuar dhe kërkesat e funksionimit janë të rrepta, kështu që përdoret rrallë tani.
Metoda shpërthyese në përgjithësi përdor grafit dhe agjentë zgjerimi si KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropiro ose përzierje të përgatitura, kur nxehet, grafiti do të oksidohet dhe do të shndërrohet në një përbërës kambiumi njëkohësisht, i cili më pas zgjerohet në një mënyrë "shpërthyese", duke marrë kështu grafit të zgjeruar. Kur kripa metalike përdoret si agjent zgjerimi, produkti është më kompleks, i cili jo vetëm që ka grafit të zgjeruar, por edhe metal.
