Fatti:
A.
A.a. A._ e B._ si sono uniti in matrimonio nel 1964. Dall'unione sono nati i figli C._ e D._. Con sentenza del 23 giugno 2008, il Pretore del Distretto di Bellinzona ha pronunciato il divorzio e ha omologato una convenzione sugli effetti accessori del divorzio, in cui A._ si era obbligato a versare a B._ Di Venti un contributo di mantenimento mensile indicizzato di fr. 2'000.-- vita natural durante, riservata una modifica della rendita in caso di mutamento rilevante e durevole della situazione. In quel periodo, nonostante fosse già pensionato, A._ continuava a svolgere un'attività lavorativa. Nella convenzione, A._ si era inoltre obbligato a versare a B._ Di Venti, in aggiunta al contributo di mantenimento, un'indennità previdenziale mensile di fr. 500.--.
A.b. Il 27 novembre 2009 A._ si è risposato con E._, che non esercita un'attività lucrativa. Al raggiungimento dei 76 anni, egli ha a sua volta cessato l'attività lavorativa e, il 21 agosto 2017, si è definitivamente trasferito in Italia con la seconda moglie.
B.
Il 13 aprile 2017 A._ ha convenuto B._ Di Venti avanti al Pretore del Distretto di Bellinzona, chiedendo, in modifica della sentenza di divorzio, la soppressione del contributo di mantenimento a partire dal 1° agosto 2017. Con la risposta, la controparte ha postulato la reiezione della petizione. Dopo una decisione cautelare del 15 dicembre 2017, con cui è stata respinta un'istanza dell'interessato volta a sopprimere in via cautelare la rendita, con sentenza del 21 novembre 2018 il Pretore aggiunto ha respinto la petizione. Ha posto le spese processuali di fr. 600.-- a carico di A._ e lo ha condannato a rifondere alla controparte fr. 2'400.-- a titolo di ripetibili.
C.
A._ ha impugnato la sentenza pretorile dinanzi alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino che, con sentenza del 3 agosto 2020, ha parzialmente accolto l'appello. La Corte cantonale ha riformato il giudizio del primo giudice nel senso che, in parziale accoglimento della petizione, il contributo alimentare di fr. 2'000.-- mensili era ridotto a fr. 1'425.-- mensili dal 1° agosto 2017. La Corte cantonale ha inoltre eseguito una nuova ripartizione delle spese processuali e delle ripetibili stabilite nel giudizio pretorile, tenendo conto del rispettivo grado di soccombenza delle parti.
D.
A._ impugna questa sentenza con un ricorso in materia civile del 14 settembre 2020 al Tribunale federale. Ne chiede la riforma nel senso che il contributo alimentare sia interamente soppresso dal 1° agosto 2017 e che gli oneri processuali e le ripetibili delle precedenti istanze siano posti a carico della controparte. Il ricorrente fa valere la violazione del divieto dell'arbitrio e del diritto federale. Postula inoltre di essere ammesso al beneficio dell'assistenza giudiziaria e del gratuito patrocinio.
Non sono state chieste determinazioni, ma è stato richiamato l'incarto cantonale.

Diritto:
1.
1.1. Interposto tempestivamente (combinati art. 100 cpv. 1 e art. 46 cpv. 1 lett. b LTF), il ricorso è rivolto contro una decisione finale (<ref-law>) pronunciata su ricorso dall'autorità cantonale di ultima istanza (art. 75 cpv. 1 e 2 LTF) e avente per oggetto un'azione di modifica di una sentenza di divorzio, ovvero una pretesa civile di carattere pecuniario (<ref-law>). Il valore litigioso minimo è raggiunto (combinati art. 74 cpv. 1 lett. b e art. 51 cpv. 4 LTF). Il ricorrente, che ha partecipato alla procedura dinanzi all'istanza precedente e ha visto parzialmente respinte le sue conclusioni, ha un interesse degno di protezione alla modifica o all'annullamento della decisione impugnata, e dunque diritto di interporre ricorso (<ref-law>). Sotto il profilo delle norme menzionate, il ricorso in materia civile è quindi ammissibile.
1.2. Il Tribunale federale applica il diritto d'ufficio (<ref-law>). Nondimeno, tenuto conto dell'onere di allegazione e motivazione posto dall'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, la cui mancata ottemperanza conduce all'inammissibilità del gravame, esamina di regola solo le censure sollevate (<ref-ruling> consid. 2.4 con rinvii). Il ricorrente deve pertanto spiegare puntualmente nei motivi del ricorso, confrontandosi con i considerandi della sentenza impugnata, perché quest'ultima viola il diritto (<ref-ruling> consid. 1.2.2; <ref-ruling> consid. 2.4). Per le violazioni di diritti fondamentali e di disposizioni di diritto cantonale e intercantonale, le esigenze di motivazione sono più severe; il ricorrente deve indicare in modo chiaro e dettagliato i diritti che ritiene violati e spiegare in cosa consiste la violazione (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 1.2; <ref-ruling> consid. 1.2.2; <ref-ruling> consid. 2.4). Critiche appellatorie non sono ammesse (<ref-ruling> consid. 2.1; <ref-ruling> consid. 2.4).
Il Tribunale federale fonda il suo ragionamento giuridico sull'accertamento dei fatti svolto dall'autorità inferiore (<ref-law>); può scostarsene o completarlo solo se è stato svolto in violazione del diritto ai sensi dell'<ref-law> o in modo manifestamente inesatto (<ref-law>). L'accertamento dei fatti contenuto nella sentenza impugnata può essere censurato alle stesse condizioni; occorre inoltre che l'eliminazione dell'asserito vizio possa influire in maniera determinante sull'esito della causa (<ref-law>). Se rimprovera all'autorità inferiore un accertamento dei fatti manifestamente inesatto - ossia arbitrario (<ref-ruling> consid. 6.7; <ref-ruling> consid. 2) - il ricorrente deve sollevare la censura e motivarla in modo preciso, come esige l'<ref-law>, pena l'inammissibilità della censura (<ref-ruling> consid. 1.1).
2.
2.1. Secondo il ricorrente, la modifica della situazione economica delle parti giustificherebbe che, a partire dal 1° agosto 2017, il contributo di mantenimento di fr. 2'000.-- mensili stabilito al momento del divorzio venga interamente soppresso, e non soltanto ridotto a fr. 1'425.-- come deciso dalla Corte cantonale. Sostiene che il suo fabbisogno minimo non potrebbe essere limitato all'importo di fr. 3'129.50 accertato dalla Corte cantonale, ma dovrebbe essere aumentato del 20 % conformemente a quanto prevederebbe la giurisprudenza.
2.2. Giusta l'<ref-law>, il contributo di mantenimento dopo il divorzio può essere modificato se dei fatti nuovi importanti e durevoli, tali da esigere una modifica dell'assetto previgente, si producono nella situazione economica di una delle parti. La procedura di modifica non vuole correggere la sentenza di divorzio, bensì adattarla alle nuove circostanze. Nuovo è il fatto che non fu preso in considerazione nella fissazione della rendita al momento del divorzio. Non è dunque decisivo che tale fatto fosse allora imprevedibile; è tuttavia lecito presumere che la rendita sia stata fissata tenendo conto delle modifiche prevedibili, ovvero quelle certe od altamente probabili benché future. Accertata la realizzazione di un fatto nuovo nel senso esposto, il giudice è chiamato a fissare, facendo uso del proprio potere d'apprezzamento, la nuova rendita fondandosi sui criteri dell'<ref-law>, dopo aver attualizzato tutti i fattori presi in considerazione al momento del divorzio. A tal fine, non è necessario che per ogni singolo fattore di calcolo si sia verificato un fatto nuovo ai sensi dell'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 11.1.1 con numerosi rinvii; cfr. sentenza 5A_700/2019 del 3 febbraio 2021 consid. 2.1).
2.3. Nella fattispecie, la Corte cantonale ha rilevato che la cessazione dell'attività lucrativa da parte del ricorrente costituiva un cambiamento suscettibile di giustificare una modifica del contributo di mantenimento stabilito nella sentenza di divorzio. Al fine di fissare l'ammontare della nuova rendita, ha quindi rettamente proceduto ad aggiornare gli elementi presi in considerazione per il calcolo nel giudizio precedente, facendo capo al suo potere di apprezzamento (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 4.1.2; sentenza 5A_190/2020 del 30 aprile 2021 consid. 3 e rinvii).
La Corte cantonale ha accertato in fr. 3'129.50 mensili il fabbisogno minimo del ricorrente nella mutata situazione, conformemente a quanto indicato nella decisione cautelare del 15 dicembre 2017 del Pretore aggiunto. I giudici cantonali hanno ritenuto infondata la richiesta del ricorrente di aumentare tale importo del 20 %, simile supplemento dovendosi tutt'al più calcolare sul minimo esistenziale del diritto esecutivo (<ref-law>). La precedente istanza ha infatti rilevato che l'importo di fr. 3'129.50 costituiva già il "minimo esistenziale allargato", siccome comprendeva anche il premio svizzero della cassa malati di fr. 287.50 al mese (non obbligatorio in Italia), i costi dell'automobile di fr. 280.-- mensili (non relativi ad un uso del veicolo per necessità professionali), le imposte di fr. 800.-- mensili (non computabili nel minimo esistenziale del diritto esecutivo) e l'indennità pensionistica a favore dell'opponente, di fr. 500.-- al mese. Limitandosi ad addurre che il primo giudice avrebbe operato a torto una riduzione del fabbisogno fondandosi sul fatto che il costo della vita in Italia sarebbe inferiore rispetto a quello nel Cantone Ticino, il ricorrente non si confronta con gli esposti importi, compresi nell'ammontare di fr. 3'129.50. Non sostiene che sarebbero stati accertati in modo arbitrario e non sostanzia un abuso del potere di apprezzamento o una violazione del diritto da parte della Corte cantonale. Disattende inoltre che la riduzione applicata in sede cantonale per il fatto ch'egli risiede in Italia concerne esclusivamente l'importo base mensile del minimo esistenziale, non il risultato del calcolo complessivo. Ribadendo genericamente la richiesta di un supplemento del 20 % in aggiunta al fabbisogno accertato di fr. 3'129.50, egli non considera in modo specifico le citate poste e non espone le ragioni per cui esse rientrerebbero nel minimo di esistenza del diritto esecutivo e non nel "minimo esistenziale allargato". La censura non adempie le esposte esigenze di motivazione e non deve quindi essere vagliata oltre. A ragione la Corte cantonale ha comunque rilevato, in particolare, che le imposte e le spese per l'autovettura privata, non necessaria per fini professionali, non sono computabili nel minimo esistenziale del diritto esecutivo (cfr. <ref-ruling> consid. 4 e 5; <ref-ruling> consid. 3b). Nella misura in cui è ammissibile, la censura è pertanto infondata.
3.
3.1. Il ricorrente rimprovera alla Corte cantonale di non avere preso in considerazione, per la determinazione del suo fabbisogno, le spese per il mantenimento dell'attuale moglie, che non svolge alcuna attività lucrativa. Prospetta quindi un nuovo calcolo in cui, tenuto conto degli importi riguardanti entrambi i coniugi, il fabbisogno minimo mensile dovrebbe essere accertato in fr. 5'004.--.
3.2. In virtù dei principi della buona fede e dell'esaurimento delle censure, il ricorso è aperto esclusivamente contro le decisioni pronunciate da un'autorità cantonale di ultima istanza (<ref-law>). Ciò significa che i rimedi giuridici in sede cantonale devono essere utilizzati non soltanto dal profilo formale, ma devono pure essere esauriti sul piano materiale (<ref-ruling> consid. 3.3.4; <ref-ruling> consid. 2.2.2; <ref-ruling> consid. 1.1 e rinvii). Quando l'autorità di ultima istanza cantonale può limitarsi a esaminare le censure regolarmente invocate, il principio dell'esaurimento materiale delle istanze cantonali esige che le censure sottoposte al Tribunale federale siano già state sollevate dinanzi all'autorità precedente (sentenza 5A_703/2019 del 27 aprile 2020 consid. 2.3.1 e rinvii).
3.3. Nell'appello dinanzi alla Corte cantonale, riguardo al suo fabbisogno, il ricorrente si è limitato ad addurre che l'importo di fr. 3'129.50 mensili indicato nella citata decisione cautelare del 15 dicembre 2017 avrebbe dovuto essere aumentato del 20 %. Come visto, questa questione è stata trattata dalla precedente istanza, che ha statuito al proposito nel giudizio impugnato. Egli non ha per contro preteso davanti ai precedenti giudici che nel calcolo del fabbisogno dovesse rientrare anche quello della seconda moglie. La censura non è quindi stata sottoposta né vagliata dalla Corte cantonale: sollevata per la prima volta in questa sede, essa disattende il principio dell'esaurimento materiale delle istanze cantonali e deve pertanto essere dichiarata inammissibile. Parimenti improponibili sono di conseguenza anche gli importi esposti nel gravame riguardo al fabbisogno complessivo della coppia, trattandosi di fatti nuovi inammissibili in questa sede (<ref-law>).
4.
4.1. Ne segue che il ricorso deve essere respinto nella misura della sua ammissibilità. Le spese giudiziarie seguono la soccombenza e sono quindi poste a carico del ricorrente (<ref-law>). Non si assegnano ripetibili all'opponente, non invitata a presentare una risposta al ricorso (art. 68 cpv. 1 e contrario LTF).
4.2. La domanda di assistenza giudiziaria presentata dal ricorrente per la sede federale deve essere respinta, essendo il gravame fin dall'inizio privo di possibilità di successo (<ref-law>). Inoltre, limitandosi ad addurre in modo generico di non disporre di un reddito che gli consenta di sopperire al suo fabbisogno minimo, il ricorrente non sostanzia una situazione di indigenza. Disattende in particolare che la Corte cantonale ha accertato l'esistenza di sostanza imponibile di valore tale da permettergli di fare fronte ai costi della procedura.

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2.
La domanda di assistenza giudiziaria è respinta.
3.
Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
4.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.