Может ли потенциальная энергия быть отрицательной?

Теоретически - может. Дело в том, что потенциальная энергия (потенциал) в какой-то точке определяется с точностью до константы. Или другими словами - все зависит от начала отсчета.

Подобно в электрике, когда за нуль принимается потенциал Земли. Напряжение в этом случае может быть как положительным, так и отрицатильным.