磷酸二氢锂主要用于锂离子电池材料磷酸铁锂的制造。

目前，最低成本合成磷酸铁锂的路线是：高纯度磷酸二氢锂和高纯度三氧化二铁配合，此路线具有：
1、三氧化二铁含铁量高达70%，铁离子的成本较低。
2、磷酸二氢锂可同时提供锂离子和磷酸根离子，节省了采购成本和贮存成本，同时使生产变动的参数降低。
3、因无气体放出，所以每次烧出的产成品率高，在同样的设备条件下，其产能比用草酸亚铁法高出至少50%，生产成本大幅下降。
4、因无气体放出，合成出的磷酸铁锂振实密度高于草酸亚铁法。

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