Fatti:
A.
A._ e B._ si sono sposati nel 1975. Dal matrimonio non sono nati figli. I coniugi si sono separati nel maggio 2000, e dal dicembre di tale anno A._ vive con C._, dalla quale ha avuto una figlia.
Con decisione 30 settembre 2009 il Pretore del Distretto di Bellinzona ha pronunciato il divorzio tra le parti, e ha tra l'altro obbligato l'ex marito a versare all'ex moglie un contributo alimentare di fr. 2'000.-- mensili fino al di lui pensionamento ordinario.
B.
Con sentenza 17 luglio 2013 la I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino ha parzialmente accolto un appello presentato dall'ex moglie, riformando la decisione pretorile nel senso che l'ex marito è tenuto a versar le i seguenti contributi di mantenimento dopo il divorzio: fr. 3'400.-- mensili fino all'età di pensionamento ordinario del debitore, fr. 2'200.-- mensili da allora fino all'età di pensionamento ordinario della beneficiaria e fr. 930.-- mensili dopo di allora, vita natural durante. La Corte cantonale ha inoltre previsto l'indicizzazione dei contributi e disposto che entro cinque anni dal passaggio in giudicato della sua sentenza l'ex moglie "è abilitata a chiedere un aumento sino a fr. 4'000.-- mensili del contributo alimentare a lei dovuto fino al settembre del 2017 e sino a fr. 1'700.-- mensili in seguito nel caso in cui migliorasse la situazione economica del debitore ".
C.
Con ricorso in materia civile 21 agosto 2013 A._ è insorto al Tribunale federale chiedendo, previo conferimento dell'effetto sospensivo al gravame, l'annullamento della sentenza di appello. Con scritto 6 settembre 2013 il ricorrente ha pure postulato di essere posto al beneficio dell'assistenza giudiziaria (con il gratuito patrocinio del proprio legale).
Con decreto presidenziale 19 settembre 2013 al ricorso è stato conferito il postulato effetto sospensivo. Non sono state chieste determinazioni nel merito.
Diritto:
1.
La sentenza impugnata è una decisione finale (art. 90 LTF) che è stata emanata su ricorso dall'ultima istanza cantonale (art. 75 cpv. 1 e 2 LTF) in una causa civile (art. 72 cpv. 1 LTF) di natura pecuniaria con un valore di lite superiore a fr. 30'000.-- (art. 51 cpv. 1 lett. a e cpv. 4, art. 74 cpv. 1 lett. b LTF). Inoltrato tempestivamente (art. 100 cpv. 1 LTF) dalla parte parzialmente soccombente nella sede cantonale (art. 76 cpv. 1 LTF), il ricorso in materia civile soddisfa i discussi criteri formali.
2.
2.1. Il ricorso in materia civile al Tribunale federale è un rimedio di natura riformatoria (art. 107 cpv. 2 LTF). Il ricorrente non può pertanto limitarsi a chiedere l'annullamento della decisione impugnata, ma deve anche in linea di principio formulare delle conclusioni sul merito della vertenza (DTF 137 II 313 consid. 1.3 con rinvii). Le conclusioni riformatorie devono essere precise, vale a dire indicare esattamente quali modifiche sono richieste ( FABIENNE HOHL, Procédure civile II, 2 aed. 2010, n. 2871); le conclusioni che hanno per oggetto una somma di denaro devono inoltre essere quantificate (DTF 134 III 235 consid. 2; 133 II 409 consid. 1.4.2).
La mancata ottemperanza a tali esigenze conduce all'inammissibilità del ricorso, a meno che la motivazione dello stesso, eventualmente letta in combinazione con la decisione impugnata, permetta senz'altro di comprendere ciò che il ricorrente voglia ottenere nel merito (DTF 136 V 131 consid. 1.2; 134 III 235 consid. 2; 133 II 409 consid. 1.4.2).
Una conclusione cassatoria (semplice domanda di annullamento della decisione impugnata o richiesta di rinvio della causa all'autorità inferiore per nuova decisione) è eccezionalmente ammissibile quando il Tribunale federale, in caso di accoglimento del ricorso, non potrebbe statuire sul merito del litigio perché mancano i necessari accertamenti di fatto, ma dovrebbe rinviare la causa all'autorità inferiore per un complemento d'istruzione (DTF 134 III 379 consid. 1.3; 133 III 489 consid. 3.1 con rinvii; FABIENNE HOHL, op. cit., n. 2866).
2.2. Con le sue conclusioni il ricorrente - patrocinato da un legale - si limita a postulare l'annullamento della sentenza di appello.
Anche alla luce della motivazione del gravame non è possibile comprendere le modifiche che il ricorrente desidera apportare al dispositivo della sentenza impugnata. Appare chiaro che egli contesta il contributo alimentare dopo il divorzio concesso all'ex moglie dalla Corte cantonale, ma non quantifica minimamente la sua richiesta (che ha per oggetto una somma di denaro) : non è infatti possibile determinare se egli concluda, ad esempio, alla soppressione del contributo di mantenimento, alla riduzione dello stesso all'importo fissato dal Pretore oppure ad un altro importo.
Il ricorrente nemmeno spiega perché il Tribunale federale, qualora dovesse ritenere fondato il gravame, non potrebbe giudicare esso stesso la causa nel merito. Che ciò non sia possibile non emerge del resto neanche dalla lettura delle censure ricorsuali: l'insorgente sostiene che la Corte cantonale avrebbe violato l'art. 125 CC e l'art. 9 Cost. per aver omesso - in sostanza - di riconoscere che all'ex moglie può essere imposto di provvedere da sé al proprio debito mantenimento, di inserire nel calcolo del fabbisogno dell'ex marito le spese straordinarie per il mantenimento della figlia avuta dalla nuova compagna, ed infine di tenere conto della effettiva capacità contributiva dell'ex marito e delle effettive carenze previdenziali dell'ex moglie per la fissazione del contributo di mantenimento dopo il di lui pensionamento. Ora, non è dato a vedere per quale ragione un eventuale accoglimento delle predette critiche non avrebbe permesso al Tribunale federale di statuire sul merito del litigio: il ricorrente afferma (del resto in modo del tutto apodittico) che la decisione impugnata "espleta un accertamento dei fatti manifestamente inesatto", ma non pretende che un complemento d'istruzione sarebbe necessario. Egli non poteva pertanto limitarsi a postulare l'annullamento del giudizio impugnato, ma avrebbe dovuto formulare delle conclusioni riformatorie precise e quantificate.
Ne segue che la conclusione ricorsuale tendente all'annullamento della sentenza di appello si appalesa inammissibile e comporta l'inammissibilità dell'intero gravame.
3.
La domanda di assistenza giudiziaria del ricorrente va respinta, a prescindere dalla sua asserita indigenza, atteso che il suo ricorso non aveva fin dall'inizio probabilità di esito favorevole (art. 64 cpv. 1 LTF). Le spese giudiziarie sono pertanto poste a suo carico (art. 66 cpv. 1 LTF).
L'opponente ha unicamente dovuto pronunciarsi sulla domanda di conferimento dell'effetto sospensivo, risultando soccombente; in tali circostanze non si giustifica assegnarle ripetibili per la sede federale.
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Il ricorso è inammissibile.
2.
La domanda di assistenza giudiziaria del ricorrente è respinta.
3.
Le spese giudiziarie di fr. 3'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
4.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.