Pour améliorer les performances des piles PEM (Proton Exchange Membrane Fuel Cells), il est nécessaire de mieux comprendre les phénomènes qui apparaissent lors de leur fonctionnement. L'objectif de cette étude est d'étudier différents paramètres jouant un rôle dans la gestion de l'eau en utilisant les matériaux modèles que sont les aérogels de carbone comme support de catalyseur. Pour cela, nous avons synthétisé trois aérogels de carbone d'architectures différentes que nous avons utilisés comme supports de catalyseur et mis en oeuvre en Assemblage Membrane Electrodes (AME). Dans ce travail, nous avons également étudié l'impact du taux d'humidité relative cathodique et de l'utilisation de PTFE dans la couche catalytique cathodique. Les tests des différents AME sur un banc monocellule montrent l'importance du contrôle de l'architecture du support carboné. Par ailleurs, les performances des AME peuvent être améliorées en utilisant du PTFE et en diminuant l'humidité relative à la cathode