Двустенните въглеродни нанотръби са безшевни кухи нанотръби, образувани от навиването на два слоя графенови листа.Структурата му е между едностенни и многостенни въглеродни нанотръби и има повечето от техните свойства.

DWNT може да се използва като газов сензор, като чувствителен материал за откриване на газове като H2, NH3, NO2 или O2 и т.н., използвани в взискателни технически приложения, като дисплеи за полеви емисии и фотоволтаични устройства.

Поради по-високата електронна проводимост, въглеродните нанотръби могат да действат като проводящ агент в литиевите батерии, което е еквивалентно на ролята на "проводници" в проводящата мрежа на литиевата батерия.Капацитетът за съхранение на въглерод на въглеродните нанотръби е много по-голям от този на традиционните въглеродни материали като естествен графит, изкуствен графит и аморфен въглерод.Следователно използването на въглеродни нанотръби като проводящ агент за литиева батерия може значително да увеличи капацитета и живота на литиевите батерии., Въглеродните нанотръби имат ефект на двоен електрически слой, който е благоприятен за подобряване на високата скорост на зареждане и разреждане на батерията.В същото време количеството въглеродни нанотръби, използвани в литиевите батерии, е малко, което може да намали съдържанието на проводими агенти в литиевите батерии.Неговата добра топлопроводимост също така благоприятства разсейването на топлината по време на зареждане и разреждане на батерията.