Tek duvarlı karbon nanotüplerin (SWCNT veya SWNT) tamamı karbon atomlarından oluşur. Geometrik yapı, kıvrılmış tek bir grafen tabakası olarak kabul edilebilir ve yapı, özellikleri belirler. Bu nedenle tek duvarlı karbon nanotüpler mükemmel elektronik, mekanik ve mekanik özelliklere sahiptir. Performans, tek duvarlı karbon nanotüpler aynı zamanda kimyasal stabiliteye de sahiptir.

Büyük kapasiteli süper kapasitörler için tek duvarlı karbon tüpler kullanılabilir:

Elektrikli çift katmanlı kapasitörde depolanan enerji miktarı, kapasitörün elektrot plakalarının etkin spesifik yüzey alanıyla belirlenir. Tek duvarlı karbon nanotüpler en geniş spesifik yüzey alanına ve iyi iletkenliğe sahip olduğundan, karbon nanotüpler tarafından hazırlanan elektrot, elektrikli çift katmanlı kapasitörün kapasitansını önemli ölçüde artırabilir.

Karbon nanotüplerin yapısal özelliklerine göre hem sıvılara hem de gazlara önemli derecede adsorpsiyonu vardır. Karbon nanotüpler, geniş spesifik yüzey alanına ve gözenek yapısına sahip malzemelerde hidrojenin fiziksel adsorpsiyonu veya kimyasal adsorpsiyonu özelliklerinden yararlanarak hidrojeni depolar.