एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (SWCNT या SWNT) सभी कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं। ज्यामितीय संरचना को ग्राफीन की एक परत के रूप में माना जा सकता है, और संरचना गुणों को निर्धारित करती है। इसलिए, एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक, यांत्रिक और यांत्रिक गुण होते हैं। प्रदर्शन, एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में भी रासायनिक स्थिरता है।

सिंगल-वॉल कार्बन ट्यूब का उपयोग बड़ी क्षमता वाले सुपर कैपेसिटर के लिए किया जा सकता है:

एक इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटर में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा संधारित्र के इलेक्ट्रोड प्लेटों के प्रभावी विशिष्ट सतह क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जाती है। क्योंकि एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब में सबसे बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र और अच्छी चालकता होती है, कार्बन नैनोट्यूब द्वारा तैयार किए गए इलेक्ट्रोड में इलेक्ट्रिक डबल लेयर कैपेसिटर की समाई में काफी वृद्धि हो सकती है।

कार्बन नैनोट्यूब की संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार, इसमें तरल और गैसों दोनों के लिए महत्वपूर्ण सोखना है। कार्बन नैनोट्यूब बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और छिद्र संरचना के साथ सामग्रियों में हाइड्रोजन के भौतिक सोखना या रासायनिक सोखना की विशेषताओं का उपयोग करके हाइड्रोजन को संग्रहीत करते हैं।