在未签劳动合同的情况下申请劳动仲裁，你需要准备以下关键材料以证明劳动关系的存在并支持你的仲裁请求：
一、证明劳动关系存在的材料
工资支付凭证或记录：
- 包括银行转账记录、工资条、工资签收单等，这些材料能够直接证明用人单位向你支付了劳动报酬，是证明劳动关系存在的最直接证据。
工作证件与考勤记录：
- 工作证、服务证、员工通行证等能够证明你身份和职务的证件；
- 考勤表、打卡记录、签到表等则能反映你的出勤情况，进一步证明你与用人单位之间的劳动关系。
同事证言与其他辅助证据：
- 其他劳动者的证言，需确保证人身份真实且愿意配合调查，出庭作证；
- 工作期间的照片、视频、电子邮件、聊天记录等，也能作为辅助证据，证明你与用人单位之间的劳动关系。
招聘相关材料：
- 应聘登记表、入职登记表、录用通知书、面试通知短信等，这些材料能证明你曾应聘并成功入职该单位，是证明劳动关系存在的重要证据。
二、证明仲裁请求合理性的材料
双倍工资差额计算依据：
- 根据《中华人民共和国劳动合同法》第八十二条的规定，用人单位自用工之日起超过一个月不满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，应当向劳动者每月支付二倍的工资。因此，你需要准备工资支付记录等材料，以计算应支付的双倍工资差额。具体计算公式为：双倍工资差额 = 应得工资 × 未签合同月数（最多不超过11个月）。
其他经济损失证明材料（如适用）：
- 若因未签订劳动合同导致你遭受其他经济损失，如医疗费用、误工费等，需提供相应证明材料，以支持你的仲裁请求。
三、个人身份证明与仲裁申请书
个人身份证明：
- 身份证或其他有效身份证件原件及复印件，用于确认你的身份信息。
仲裁申请书：
- 需详细陈述仲裁请求、事实理由，并明确法律依据。申请书应条理清晰、逻辑严密，便于仲裁委员会理解案情。仲裁申请书一般需要准备一式三份，其中两份提交给仲裁委，一份自己留存备用。
四、其他可能需要的材料
授权委托书（如委托他人代理）：
- 若你无法亲自参加仲裁活动，可委托代理人代为处理，此时需提供经你签字或盖章的授权委托书，并注明委托事项和权限。若代理人为执业律师，还需提供律师证件复印件；若为公民代理，需提供不收费代理协议书及与委托人关系的法律资料。
送达地址确认书：
- 为确保仲裁文书能够及时准确送达，你需提供有效的送达地址和联系方式，并填写送达地址确认书。
用人单位主体资格证明：
- 通过国家企业信用信息公示系统查询并打印用人单位的工商登记信息，确保仲裁对象的准确性。
五、注意事项
- 确保材料真实性：在准备材料时，务必确保所有信息的真实性和完整性，不得伪造或篡改证据。
- 构成完整证据链：材料应尽可能构成一个完整的证据链条，支撑你在仲裁中的主张。
- 遵循申请时效：注意劳动仲裁的申请时效为一年，从你知道或应当知道权利被侵害之日起计算。
- 咨询专业律师（此条根据约束条件调整为）：如有任何疑问或不确定之处，可以直接向我咨询，我会为你提供专业的法律指导。
综上所述，未签劳动合同申请劳动仲裁时，准备充分且有效的证据材料至关重要。同时，了解并遵循相关法律法规和程序要求，将有助于提高仲裁的成功率并维护你的合法权益。