石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，而且层间距离较大，因此，在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物(Graphite Intercalation on Compounds,简称 GIC)。这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨，这种未膨胀的石墨层间化合物就是可膨胀石墨。
可膨胀石墨最 先由德国人Schaufautl发现，1841年，Schaufautl将天然石墨浸泡在浓 HNO3和浓H2SO4的混合液中，数小时后取出烘干，发现石墨发生了膨胀现象，美国联合碳化物公司在 1963年首先申请可膨胀石墨制造技术专利并于1968年进行工业化生产。
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