Dvojstenné uhlíkové nanorúrky sú bezšvíkové duté nanorúrky tvorené stočením dvoch vrstiev grafénových plátov.Jeho štruktúra je medzi jednostennými a viacstennými uhlíkovými nanorúrkami a má väčšinu ich vlastností.

DWNT je možné použiť ako plynový senzor, ako citlivý materiál na detekciu plynov, ako sú H2, NH3, NO2 alebo O2 atď., ktoré sa používajú v náročných technických aplikáciách, ako sú displeje s emisiami v teréne a fotovoltaické zariadenia.

Vďaka vyššej elektronickej vodivosti môžu uhlíkové nanorúrky pôsobiť ako vodivé činidlo v lítiových batériách, čo je ekvivalentné úlohe „vodičov“ vo vodivej sieti lítiových batérií.Uhlíková kapacita uhlíkových nanorúrok je oveľa väčšia ako u tradičných uhlíkových materiálov, ako je prírodný grafit, umelý grafit a amorfný uhlík.Preto použitie uhlíkových nanorúriek ako vodivého činidla pre lítiové batérie môže výrazne zvýšiť kapacitu a životnosť lítiových batérií., Uhlíkové nanorúrky majú elektrický dvojvrstvový efekt, ktorý prispieva k zlepšeniu vysokej rýchlosti nabíjania a vybíjania batérie.Zároveň je množstvo uhlíkových nanorúrok použitých v lítiových batériách malé, čo môže znížiť obsah vodivých činidiel v lítiových batériách.Jeho dobrá tepelná vodivosť tiež prispieva k odvodu tepla počas nabíjania a vybíjania batérie.