La esencia de la combustión espontánea del carbón radica en la existencia de un gran número de grupos funcionales químicamente activos en la molécula de carbón, como el grupo aldehído (-CHO) y el grupo metoxi (-OCH) en la estructura de la cadena lateral de la molécula de carbón, que pueden ser fácilmente oxidados, desencadenando así el proceso de combustión espontánea. El retardante es una tecnología más utilizada para prevenir la combustión espontánea del carbón, pero la investigación a nivel microscópico del mecanismo de la retardación de la combustión espontánea del carbón ha sido débil durante muchos años, por lo que profundizar en la exploración en este campo es crucial para la optimización de la estrategia de retardación. Se investigó el efecto inhibidor de los inhibidores de Li, Na y K a través de experimentos de calentamiento programado, y los resultados mostraron que la producción de monóxido de carbono y el consumo de oxígeno de las muestras de carbón inhibidas por los inhibidores de Li, Na y K se redujeron en diferentes grados en comparación con el carbón original, lo que demostró que tenía un efecto inhibidor sobre la combustión espontánea del carbón. Con el fin de investigar profundamente la interacción entre las propiedades de la estructura molecular del carbón y los iones de metales alcalinos, se investigaron los complejos formados por tres iones de metales alcalinos típicos -Li, Na y K- con grupos reactivos específicos (-CHO y -OCH) en el carbón con la ayuda del software de cálculo químico cuántico Gaussian 16W, y se llegaron a las siguientes conclusiones tras analizar los complejos: por un lado, los complejos formados por Li, Na y K con los grupos reactivos en el carbón pueden ocupar los sitios donde los grupos reactivos se unen al oxígeno, reduciendo la posibilidad de contacto del carbón con el oxígeno e inhibiendo su proceso de oxidación; por otro lado, la acción de coordinación de los iones de metales alcalinos aumenta la barrera de energía máxima que debe superarse para la reacción de los grupos originalmente activos, lo que resulta en que las moléculas de carbón en el proceso de reacción de oxidación aumenten la dificultad de la reacción, lo que a su vez frena efectivamente la tendencia a la combustión espontánea del carbón.