ท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังสองชั้นเป็นท่อนาโนกลวงแบบไร้รอยต่อที่เกิดจากการม้วนแผ่นกราฟีนสองชั้นโครงสร้างอยู่ระหว่างท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวและท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง และมีคุณสมบัติส่วนใหญ่

DWNT สามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซ เป็นวัสดุที่ละเอียดอ่อนในการตรวจจับก๊าซ เช่น H2, NH3, NO2 หรือ O2 เป็นต้น ซึ่งใช้ในการใช้งานด้านเทคนิคที่มีความต้องการสูง เช่น จอแสดงผลภาคสนามและอุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

เนื่องจากการนำไฟฟ้าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สูงขึ้น ท่อนาโนคาร์บอนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่ลิเธียม ซึ่งเทียบเท่ากับบทบาทของ "ตัวนำ" ในเครือข่ายการนำไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนของท่อนาโนคาร์บอนนั้นมากกว่าวัสดุคาร์บอนแบบดั้งเดิม เช่น กราไฟต์ธรรมชาติ กราไฟต์เทียม และคาร์บอนอสัณฐานดังนั้น การใช้ท่อนาโนคาร์บอนเป็นสารนำไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมจึงสามารถเพิ่มความจุและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างมาก, ท่อนาโนคาร์บอนมีผลสองชั้นทางไฟฟ้า ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จและการจ่ายไฟที่มีอัตราสูงของแบตเตอรี่ในขณะเดียวกัน ท่อนาโนคาร์บอนที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมมีปริมาณน้อย ซึ่งสามารถลดปริมาณสารนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่ลิเธียมได้การนำความร้อนที่ดียังเอื้อต่อการกระจายความร้อนระหว่างการชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่