Nanotuburile de carbon cu pereți dubli sunt nanotuburi goale fără sudură, formate prin ondularea a două straturi de foi de grafen.Structura sa este între nanotuburi de carbon cu un singur perete și multi pereți și are majoritatea proprietăților lor.

DWNT poate fi folosit ca senzor de gaz, ca material sensibil pentru detectarea gazelor precum H2, NH3, NO2 sau O2 etc., utilizate în aplicații tehnice solicitante, cum ar fi afișajele de emisie de câmp și dispozitivele fotovoltaice.

Datorită conductivității electronice mai mari, nanotuburile de carbon pot acționa ca un agent conductor în bateriile cu litiu, ceea ce este echivalent cu rolul „conductorilor” în rețeaua conductivă a bateriilor cu litiu.Capacitatea de stocare a carbonului a nanotuburilor de carbon este mult mai mare decât cea a materialelor tradiționale de carbon, cum ar fi grafitul natural, grafitul artificial și carbonul amorf.Prin urmare, utilizarea nanotuburilor de carbon ca agent conductiv al bateriilor cu litiu poate crește foarte mult capacitatea și durata de viață a bateriilor cu litiu.Nanotuburile de carbon au un efect electric de strat dublu, care este favorabil îmbunătățirii performanței de încărcare și descărcare a bateriei cu o rată mare.În același timp, cantitatea de nanotuburi de carbon folosită în bateriile cu litiu este mică, ceea ce poate reduce conținutul de agenți conductivi din bateriile cu litiu.Conductivitatea sa termică bună este, de asemenea, propice disipării căldurii în timpul încărcării și descărcării bateriei.