碳納米管可根據同心壁的數量歸類為單壁納米管(SWCNT)、雙壁納米管(DWCNT)或多壁納米管(MWCNT)。單壁碳納米管（SWCNT）的直徑和螺旋角對其電學性質有重大影響，從而使一些納米管表現出金屬導體的行為，而另一些納米管表現為直接躍遷半導體 。憑借高縱橫比和電導率、出眾的熱傳導率和強大的機械特性，碳納米管可為柔性透明導電屏幕、生物電子學、人造肌肉、纖維電子學和智能織物中的前沿應用助一臂之力。
應用：
碳納米管是應用最廣泛的納米管材料。管上的每個碳原子都經過sp 2雜化，通過碳-碳σ鍵相互結合，形成六邊形組成的蜂窩結構。
電化學器件：碳納米管具有非常高的比表面積，根據直徑和分散程度不同，碳納米管的比表面積在250~3000m2/g，加之優異的導電性能和良好的機械性能，碳納米管是用做制造電化學雙層電容器超級電容器電極的理想材料。
氫氣存儲：氫能量蘊含值高，不污染環境，資源豐富，被認為是未來理想的能源，但由于氫氣存儲困難，其使用受到了很大限制。碳納米管儲氫是具有很大發展潛力的應用領域之一。室溫常壓下約三分之二的氫能從碳納米管釋放出來，而且可被反復使用。碳納米管儲氫材料在燃料電池系統中用于儲氫氣存儲，對電動汽車的發展具有非常重要的意義。可取代現用高壓氫氣罐，提高電動汽車安全性。
催化劑載體：與傳統催化材料相比，碳納米管具有可調控的納米管腔結構、大的長徑比和邊界效應，處于管內的氣體或液體有著完全不同的物理性能;此外，碳納米管還有較大的比表面積，能夠填充和吸附顆粒;且具有很高的熱穩定性，因而在作為催化劑載體方面有很好的應用前景。
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