کشف فلز «آلومینیوم»

در سالهای پایانی او اقدام به گرفتن برق از فلوراید آلومینیوم کرد، اما قادر به تولید آلومینیوم در کاتد نشد. در سال ۱۸۸۴، پس از راهاندازی کوره درونسوز زغال سنگی در کارگاه ریختهگری پشت خانه خود، او دوباره سعی کرد تا یک کاتالیزور که اجازه میدهد آلومینیوم با کربن در دمای بالا احیا شود پیدا کند. او در این باره گفته است: «من با مخلوط کردن آلومینا و کربن با نمکهای باریم و یخ سنگ و کربنات سدیم، امیدوار بودم بتوانم یک واکنش با واکنش دو برابر که نتیجه نهایی آن تولید آلومینیوم خواهد بود، به دست آورم. من به یاد دارم به دست آوردن سدیم فلزی و تلاش برای تولید یخ سنگ، نتایج بسیار ضعیفی داشت. من مقداری آلومینیوم سولفید تولید کردم اما آن را بسیار نومیدکننده بهعنوان یک منبع از جنس آلومینیوم تا آن زمان دیدم.» هال مجبور بود بیشتر دستگاههایش را خود بسازد و مواد شیمیایی را خود آماده کند، او در این کار توسط خواهر بزرگترش جولیا برنرد هال دستیاری میشد.

اختراع بنیادین او شامل عبور جریان الکتریکی از درون محلول الکترولیتی آلومینیوم حل شده در یخ سنگ بود که موجب تشکیل رسوب از جنس آلومینیوم میشد. در تاریخ ۹ ژوئیه ۱۸۸۶، هال اولین اختراع خود را به ثبت رساند. این فرآیند همچنین در همان زمان توسط فرانسوی پل هرولت کشف شد و این فرآیند بهعنوان روش هال - هرولت شناخته شد. پس از عدم موفقیت در پیدا کردن پشتوانه مالی در میهنش، هال به پیتسبورگ رفت و در آنجا موفق شد با فلزکار مشهور آلفرد ای. هانت آشنا شود. آنها شرکت تولید پیتسبورگ را که اولین شرکتی بود که در مقیاس بزرگ نیروگاههای تولید آلومینیوم را باز کرد تاسیس کردند. این شرکت تولید آلومینیوم سپس به یک شرکت آلومینیوم آمریکایی و سپس به شرکت آلکوا تبدیل شد.

هال از سهامداران عمده بود، و سپس در نتیجه آن ثروتمند شد. فرآیند هال - هرولت در نهایت منجر به کاهش ۲۰۰ برابری قیمت آلومینیوم شد و آن را برای بسیاری از کاربردهای عملی مقرون به صرفه کرد. در سال ۱۹۰۰، تولید سالانه به حدود ۸ هزار تن رسید. امروزه، آلومینیوم بیش از دیگر فلزات غیرآهنی آلیاژی تولید میشود. پیش از ابداع این روش آلومینیوم به علت کمیاب بودن از طلا و نقره گرانتر بود. چه از نظر کیفیت و چه از نظر ارزش، آلومینیوم کاربردیترین فلز بعد از آهن است و تقریبا در تمامی بخشهای صنعت دارای اهمیت است. آلومینیوم خالص، نرم و ضعیف است، اما میتواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس، منیزیم، منگنز، سیلیکون و دیگر عناصر بهوجود آورد که این آلیاژها ویژگیهای مفید گوناگونی دارند.